Орбитали атомные и молекулярны

Если двухатомная молекула образована одинаковыми ядрами, можно просто представить молекулярные орбитали, состоящими из индивидуальных атомных орбиталей. Как видно из рис. 5-7. для 5- и р-орбиталей возможно образование двух различных типов молекулярных орбиталей. Атомные орбитали комбинируются с образованием двух молекулярных орбиталей — связывающей н разрыхляющей, соответствующих симметричной и антисимметричной функциям. Молекулярные орбитали, образованные из 1з-атомных орбиталей, имеют цилиндрическую симметрию относительно линии, соединяющей центры атомов А и В. Такие связи называют ст-связями. При комбинации двух р -орбиталей или р - и з-орбиталей также образуются а-связи. Наоборот, р -орби-тали, как показано на рис. 5-7, имеют совсем другую симметрию относительно оси связи. Такие связи называют я-связями и, так как они образуются при перекрывании р - и р -атомных орбита-лей, их обозначают соответственно или я -связями. Необходимо различать связывающие и разрыхляющие орбитали. Это можно сделать путем обозначения разрыхляющей ст-орбитали через а, а разрыхляющей я-орбитали через я. Такие же обозна- [c.154]

Нарисуйте атомно-молекулярную модель молекулы этилена, пользуясь граничными поверхностями для изображения атомных орбиталей. [c.20]

Указанный метод расчета называют методом линейной комбинации атомных орбиталей и обозначают ЛКАО—МО (линейная комбинация атомных орбиталей есть молекулярная орбиталь). При комбинации N атомных орбиталей образуется N молекулярных орбиталей. [c.84]

Укажите различия между атомной орбиталью и молекулярной орбиталью. [c.35]

Приближенно ковалентность атома может быть оценена по порядку связи, являющемся в большинстве случаев косвенной характеристикой прочности ковалентной связи. Ковалентность примерно равна сумме порядков связей, образуемых этим атомом со всеми остальными атомами молекулы. Для двухатомных систем порядок связи равен полуразности числа электронов, располагающихся на связывающих МО, и числа электронов, располагающихся на разрыхляющих МО. Эти числа электронов, приходящиеся на отдельные МО, называются заселенностями орбиталей. Заселенность любой орбитали (атомной, молекулярной) будем обозначать буквой ш. Поэтому порядок связи (Р) — полу разность заселенностей всех связывающих МО ш(Ф ) и всех разрыхляющих МО ш(Ф ) [c.119]

Рассмотрим форму и относительную энергию двухцентровых молекулярных орбиталей, возникающих при линейной комбинации двух 15-орбиталей. Для случая двухатомных молекул с одинаковыми ядрами (гомоядерных молекул) вклад атомных орбиталей в молекулярные будет одинаковым, т. е. == Сг и Сз = с . [c.47]

Koмби aция из 25-орбиталей (как и Ь-орбиталей) соответствует образованию двух а-орбиталей типа а, и Стх. При комбинации орбиталей р-типа характер перекрывания 2рг-орбиталей существенно отличается от перекрывания 2р - и 2р,/-орбиталей. Комбинация атомных 2/ь-орбиталей, которые вытянуты вдоль оси г, дает молекулярные орбитали а, и (рис. 24), тогда как комбинация двух 2Дг-орбиталей дает молекулярные л-орбитали Пх и я (рис. 25). Если вместо атомных 2р -орбиталей скомбинировать две 2/ у-орби-тали, то получаются аналогичные молекулярные орбитали л-типа, но повернутые на 90° вокруг межъядерной оси молекулы. Поскольку энергия 2рх- и 2ру-орбиталей одинакова и они перекрываются одинаковым способом, возникающие молекулярные орбитали Лх И л, имеют одинаковую энергию и форму то же самое относится к л и л -орбиталям. [c.48]

Нарушается ли при образовании трехцентровой связи принцип, указанный в гл. 12 и 13, согласно которому комбинация определенного числа атомных орбиталей приводит к такому же числу молекулярных орбиталей Сколько молекулярных орбиталей, образующихся при возникновении трехцентровой связи, остается незанятыми электронами [c.340]

Существуют различные варианты составления МО. В одном из них — линейная комбинация атомных орбиталей (ЛКАО) — молекулярные одноэлектронные волновые функции берутся как линейная комбинация волновых функций электронов в атомах, из которых состоит молекула [c.24]

Для случая двухатомных молекул с одинаковыми ядрами вклад атомных орбиталей в молекулярные будет одинаковым, т. е. С =С2 и сз = с4. [c.45]

С помощью методов связанных орбиталей и молекулярных орбиталей приходят к единому выводу о том, что связь образуется только в тех направлениях, в которых атомные орбитали являются наибольшими, и только в том случае, когда атомы достаточно близко отстоят друг от друга, так что атомные орбитали перекрываются, т, е. если электронные облака частично проникают друг в друга. [c.99]

Простейшим способом решения волнового уравнения является метод, основанный на линейной комбинации атомных орбиталей , определяющей молекулярные орбитали (ЛКАО-МО). Основной предпосылкой, характеризующей этот метод, является допущение, что волновая функция Ф имеет вид линейной комбинации атомных орбиталей % [c.46]

Донор, следовательно,— это атомно-молекулярная структура, отдающая электронную пару, акцептор — структура, принимающая пару электронов на свободную орбиталь. Электронная пара в поле двух ядер у них общая, что характерно для ковалентной связи, описываемой методом ВС. Так, молекулу На можно получить при взаимодействии гидрид-иона (донора) и протона (акцептора) [c.106]

При анализе распределения электрического заряда в первом приближении удобно рассматривать молекулу как систему валентных электронов и не участвующих в образовании молекулярных орбиталей атомных остовов. С этой точки зрения можно представить молекулу H I как систему, состоящую из протона, li -электрона, остова атома С1 (ядро и 16 электронов [c.88]

Молекула рассматривается как целое, а не как совокупность сохраняющих некоторую индивидуальность атомов. Каждый электрон принадлежит молекуле в целом и движется в поле всех ее ядер и электронов. Состояние электронов в молекуле описывается одноэлектронными волновыми функциями г1)г, которые характеризуются определенным набором квантовых чисел. Эти функции называются молекулярными орбиталями. Принципиальное отличие атомных орбиталей от молекулярных состоит в том, что первые из них одноцентровые, а вторые — многоцентровые, так как число ядер в молекуле не менее двух. Как и для электрона, в атоме квадрат волновой функции умноженный на элемент объема, определяет вероятность нахождения электрона в этом объеме. Каждой молекулярной орбитали соответствует определенная энергия (приближенно равна потенциалу ионизации электрона с данной орбитали). [c.90]

В методе молекулярных орбиталей исходят из допущения, что связь возникает за счет перекрывания атомных орбиталей. Если любое число атомных орбиталей перекрывается, то вместо них появляется равное число новых орбиталей, называемых молекулярными орбиталями. Они отличаются от атомных орбита-лей тем, что электронные облака окружают уже не ядро одного атома, а ядра двух или нескольких атомов. В локализованной связи число перекрывающихся атомных орбиталей равно двум [c.16]

Метод МО представляет собой естественное распространение теории атомных орбиталей (АО) на поведение электронов в молекуле. Предполагается, что электроны в молекуле находятся на молекулярных орбиталях, охватывающих все ядра атомов в молекуле, и МО занимает весь объем молекулы. Таким образом, метод МО рассматривает молекулу и другие устойчивые многоатомные системы как многоатомный атом , в котором электроны располагаются на орбиталях, называемых молекулярными. Так как на электрон молекулярной орбитали воздействует поле многих ядер, то образование МО из АО приводит к уменьшению энергии системы. Представим, что атом А, имеющий свободный или спаренный электрон, приближается к атому В. Из двух изолированных атомов образуется система, состоящая из двух ядер а и й, в поле которых находятся электроны этих атомов. Если молекула состоит из п атомов с суммарным числом электронов М, то состояние молекулы можно представить системой из п силовых центров, в поле которых находится N электронов. Такое представление о молекуле как о взаимодействующем коллективе всех ядер и электронов лежит в основе теории метода МО. Основные положения [c.48]

А0. Формы молекулярных орбиталей можно ориентировочно представить на основе форм исходных атомных орбиталей. Образование молекулярных орбиталей из АО можно также представить энергетической диаграммой (рис. 11.15). Горизонтальные линии по краям диаграммы соответствуют энергиям каждой из АО отдельных атомов, а в середине — энергиям связывающей и разрыхляющей орбиталей молекулы. [c.50]

При сложении волновых функций атомных орбиталей получается молекулярная орбиталь (рис. 21), разбухшая между атомами. Следовательно, электронная плотность между ними увеличена, что вызывает притяжение ядер атомов. Такая молекулярная орбиталь называется связывающей При вычитании функций [c.67]

При сложении волновых функций атомных орбиталей получается молекулярная орбиталь (рис. 22) разбухшая между атомами. Следовательно, электронная плотность между ними [c.83]

Энтальпии образования веществ могут быть как отрицательными (чаще), так и положительными (см. табл. 8.1 и 8.2). В то же время образование любых молекул из атомов должно сопровождаться выделением энергии. Электроны потому и переходят с атомных орбиталей на молекулярные, что последние энергетически выгоднее, лежат на диаграмме энергий ниже (см. гл. 6). На рис. 8.3 приведен пример вещества с положительной энтальпией образования N0. Энтальпию реакции образования вещества из атомов можно назвать энтальпией химической связи в этом ве- [c.167]

Когда два или несколько атомов образуют молекулу, то происходит объединение атомных орбиталей в молекулярную. Математически такое слияние атомных орбиталей описывается операцией сложения электронных плотностей. Сложению электронных плотностей соответствует повышение суммарной электронной плотности в области между ядрами, в результате возникает связывание атомов. При связывании атомов выделяется определенное количество энергии (если связываются два атома, то это количество энергии равно энергии связи), что говорит о более низком энергетическом уровне молекулярной орбитали по сравнению с исходными атомами. Молекулярная орбиталь, полученная сложением атомных и обладающая меньшей энергией, называется связывающей. [c.234]

Схематическое изображение перекрывания атомных орбиталей и молекулярные орбитали двухатомных молекул элементов второго периода показаны на рис. 42 на рис. 43 приведены значения числа [c.76]

К реакциям комплексообразования относятся реакции переноса электронных пар с образованием донорно-акцепторных связей. Если они протекают в растворе, их называют реакциями ли-гандного обмена. Они основаны на образовании донорно-акцепторной (координационной) связи, возникающей за счет частичного переноса электронной пары с несвязывающих орбиталей атомно-молекулярных частиц (электронодоноров), на вакантные орбитали атомно-молекулярных частиц (электроноакцепторов). [c.277]

Мы уже знаем, что состояние электронов в атоме описывается квантовой механикой как совокупность атомных электронных орбиталей (атомных электронных облаков) каждая такая орбиталь характеризуется определенным набором атомных квантовых чисел. Метод МО исходит из ире дположення, что состояние электронов в молекуле также может быть описано как совокупность молекулярных электронных орбиталей (молекулярных электронных облаков), причем каждой молекулярной орбитали (МО) соответствует определенный набор молекулярных квантовых чисел. Как и в любой другой многоэлектроннон системе, в молекуле сохраняет свою справедливость принцип Паули (стр. 86), так что на [c.142]

Попытаемся представить себе, что произойдет со связью Н—Р, если энергия Ь-орбитали атома водорода постепенно понизится. Различие в энергиях между молекулярной орбиталью ст и двумя атомными орбиталями, из которых она образовалась, постепенно уменьщится и вклады атомных орбиталей в молекулярную орбиталь ст уравняются. Неравномерность в распределении электронного заряда должна снизиться, и в молекуле постепенно возникает полностью симметричная ковалентная связь такого типа, как в р2 или в Н2. К такой ситуации гораздо ближе связь в молекуле НС1, поскольку первые энергии ионизации атомов Н и С1 довольно мало отличаются друг от друга 1310 и 1255 кДж-моль соответственно. В молекулах НС1, НВг и Н1 связи значительно ближе к чисто ковалентной, а разделение зарядов между атомами намного меньще, чем в НР. [c.535]

При сближении атомов пронс одит объединение их атомных орбиталей 13 молекулярные орбитали. При этом из двух атомных орбиталей образуются две молекулярные о[)битали, одна из которых является связьшающей, а вторая — разрыхляющей. [c.10]

При комбинации же двух 2р2-орбиталей образуются молекулярные п-орбитали п 2р и 2р (рис. 43). Если вместо атомных 2р -орбиталей скомбинировать две 2ру-орбитали, то получаются аналогичные молекулярные я-орбитали, но повернутые на 90° вокруг межъ-ядерной оси молекулы. Поскольку энергия 2ру- и 2р - орбиталей одинакова и перекрываются они одинаковым способом, возникающие молекулярные 2ру- и 11 = 2рг-орбитали имеют одинаковую энергию и [c.88]

Последовательное применение теории молекулярных орбита-лей к многоатомным молекулам требует рассмотрения молекулярных орбиталей, построенных из нескольких атомных орбиталей (многоцентровых молекулярных орбиталей). Например, для молекулы метана надо описать восемь молекулярных орбиталей, образованных четырьмя 15-орбиталями атомов Н и 2з-, 2рх-, 2ру, 2рг-орбиталями атома С. Такой подход теряет всякую наглядность и оправдан лишь при количественном кьантово-механическом рассмотрении подобных систем. Для большого числа молекул можно ограничиться двухэлектронными связями, т. е. рассматривать молекулярные орбитали изолированно для каждой химической связи. [c.72]

Взаимодействие электрона с электрическим полем ядер значительно и зависит от величины X. Поэтому состояния с разными X сильно различаются по энергии, цредставляя собой по сути отдельные энергетические уровни, и квантовое число .играет важную роль при система тизациимолекулярных орбиталей двухатомных (и линейных) молекул. Напротив, квантовые числа пи/, появляющиеся при решении уравнения Шредингера для атома водорода, т. е. для движения электрона в поле одного центра, утрачивают свою важность для молекулы и применяются только для указания на то, из какие атомных орбиталей образована молекулярная орбиталь электрона. В соответствии с квантовым числом X мо- [c.105]

Отсюда следует, что в молекуле L1F электронный заряд на связывающей орбитали будет сосредоточен в основном вокруг ядра фтора. Вместо того чтобы измерять ЭО в электрон-вольтах, можно принять 30(Li) за условную единицу и в ней выражать ЭО остальных элементов. Так можно получить условную шкалу электроотрицательностей. Она очень близка к шкале Полинга (табл. 11), построенной им на основе термохимических расчетов. С распространением метода МО в 60-годах появились работы, в которых уточняется шкала Малликена, вводятся электроотрицательности отдельных атомных орбиталей, образующих молекулярную орбиталь. Считают 5-орбиталь более электроотрицательной, чем / -орбиталь того же слоя, поскольку на i-орбитали электрон связан с ядром более прочно и МО с ее участием более устойчива. Очевидно, что, образуя связи в различных соединениях разными орбиталями, атом имеет в этих соединениях р 1зную электроотрицательность. Однако большинство химиков пользунэтся шкалой Полинга. [c.137]

Особенно характерно образование соединений между молекулами, одна из которых имеет низко лежащую свободную МО, а другая — 1есвязывающую орбиталь атомного типа, заполненную двумя электронами.. Перекрывание этих дв>т( МО приводит к образованию новых двух МО, общих для всей системы, и возникновению прочного химического соединения (рис. 53). Возникающая таким образом связь по своему происхождению называется донорно-акцепторной связью. Молекула с низколежащей свободной орбиталью называется акцептором электронов, а имеющая пару электронов на несвязывающей МО — донором. Примером донорно-акцепторного механизма образования химической связи в двухатомных молекулах может служить образование молекулярного иона НеН из атома Не и иона Н . Атом гелия имеет два электрона ка ] -орбитали с энергией —24,6 эВ (ПИ = = 24,6 эВ). Его рассматривают как типичный инертный атом с заполненной оболочкой. У иона имеется свободная 15-орбиталь с энергией —13,6 эВ. При контакте Не и Н возникает НеН -ион, а-МО которого можно представить как линейную комбинацию 15-орбиталей атома Не и иона Н [c.140]

При построении молекулярных орбиталей по методу МО ЛКАО должны соблюдаться определенные условия. Во-первых, комбинируемые атомные орбитали должны быть близкими по энергии, иначе электрону будет энер-, гетически невыгодно находиться на подуровне с более высокой энергией. Молекулярная орбиталь в этом случае не образуется. Во-вторых, необходимо максимальное перекрывание атомных орбиталей, образующих молекулярную орбиталь. Это связано с тем, что последняя должна описываться одноэлектронной многоцентровой функцией. В-третьих, атомные орбитали, образующие. молекулярные орбитали, [c.91]

Концепция Льюиса о кислотно-основном взаимодействии появилась на заре современной химии, когда не были развиты электронно-орбитальные представления. В те относительно далекие времена не было известно, что неподеленную пару или вакантную электронную орбиталь имеет большинство известных атомно-молекулярных частиц разнообразной химической природы. Достаточно привести частицы с электронной парой (С1 и СЬ, С1 и С10-, Ог и 02-, Н2О, ОН- и Н2О2, N2 и МНз, N0 и N0 , Н28 и 50з и т., д.) и частицы с вакантной орбиталью (СЬ, Н+, М"+, [c.288]

При вычитании функций атомных орбиталей образуется молекулярная орбиталь, разъединенные области которой направлены в разные стороны от атомов. Следовательно, между атомами электронная плотность равна нулю и ядра атомов отталкиваются друг от друга. Такая молекулярная орбиталь называется разрыхляющей или антисвязывающей. Молекулярные орбитали обозначают индексами АО, из которых они образовались, разрыхляющие МО, кроме того, обозначают звездочкой. Соответственно 05 обозначает а-связывающую МО, образованную из 5-АО, а ст -разрыхляющую МО, образованную из [c.49]

Вполне возможно повышение электронной плотности на лигандах в том случае, когда уровень орбиталей лигандов ниже уровня орбиталей иона металла — это происходит у связывающих орбиталей (у разрыхляющих, наоборот, электронная плотность повышается у металла). Теория молекулярных орбиталей позволяет также учесть и возможность образования л-связей за счет 4 -орбиталей иона металла (т. е. орбиталей, которые теория кристаллического поля относит к несвязывающим) и л-орбиталей лигандов. Молекулярные орбитали системы лигандов и атомная орбиталь центрального иона должны обладать одинаковыми свойствами симметрии. В качестве примера рассмотрим октаэдрический комплекс с шестью лигандами. [c.225]

Электронное строение комплекса железо — пентадиеннл, образованного ионом железа (П) н двумя группами С5Н5, характеризуется нерекрынанием молекулярных орбиталей колец с пустыми атомными орбиталями железа. Молекулярные орбитали колец получаются из р-орбиталей атомов углерода (рг), [c.230]

В отличие от атомных молекулярные орбитали являются многоцентровыми, поэтому по форме они сложнее атомных. Чаще всего молекулярные орбитали находят с помощью линейной комбинации атомных орбиталей, и тогда метод называется методом ЛКАО МО. При этом молекулярные орбитали рассчитывают сложением или вычитанием волновых функции ijj атомов. Волновая функция молекулярных орбиталей обозначается через ф и может быть представлена как комбинация волновых функций нескольких атомных орбиталей. Для двух атомов А и В волновая функция ф = г1зА С1 зв, где с — коэффициент, учитываю1Дий долю участия атомных орбиталей атома В в образовании молекулярной орбитали и зависящий от электроотрицательности элемента В. Чем [c.66]

В отличие от атомных молекулярные орбитали являются многоцентровыми, поэтому по форме они сложнзе атомных. В наиболее простом приближении молекулярные орбитали представля)от собой линейную комбинацию атомных орбита-лей, Такой метод подхода называют ЛКАО-МО (линейная комбинация атомных орбиталей — молекулярные орбитали). При этом пз N атомных орбиталей образуются N молекулярных орбиталей. [c.57]

Заполнение молекулярных орбиталей. Заполнение молекулярных орбиталей электронами происходит в порядке увеличения энергии орбиталей. В случае, если молекулярные орбитали имеют одинаковую энергию (лсв- или лр-орбитали), то заполнение происходит по правплу Хунда, так, чтобы спиновый момент молекулы был наибольшим. Каждая молекулярная орбиталь, как и атомная, может вместить два электрона. Как было сказано, магнитные свойства атомов или молекул зависят от наличия иеспаренных электронов, если в молекуле есть неспарсиные электроны, то она парамагнитна, если нет — диамагнитна. [c.121]