Собственные функции тетраэдрической

Собственные функции тетраэдрических связей цилиндрически симметричны относительно их направления. Поэтому вращение вокруг простой связи не влияет на ее энергию, если отвлечься от стерических эффектов, вызываемых взаимным положением замещенных групп и атомов. Если две (из четырех) собственные функции связи участвуют в образовании двойной связи, ее энергия будет зависеть от относительной ориентации связей обоих углеродных атомах — будет максимальной, когда будет достигаться макси- [c.216]

Другими словами, можно считать, что три из четырех уровней атома углерода могут комбинироваться и образовывать собственные функции типа, отличного от собственной функции тетраэдрической связи однако в связи с тем, что атом углерода обычно удерживает свой октет, этот вариант кажется несколько менее вероятным. Тем не менее, невозможно определенно сказать, какая из приведенных структур карбонат-иона более соответствует действительности. Быть может, происходит резонанс между всеми этими формами. [c.316]

Такой полностью делокализованный характер собственных функций, однако, на первый взгляд резко расходится с привычными представлениями химической структурной теории. Согласно этой геории в ее хорошо известной льюисовской интерпретации связь в насыщенных соединениях (таких, как метан СН4, другие парафины С Н2 + 2 их аналоги + а также тетраэдрические кристаллы [c.40]

В дополнение к сказанному ранее (стр. 299) надо указать, что если в образовании связи участвуют три -собственных функции, то более устойчивым оказывается тетраэдрическое расположение. [c.301]

Вырождение функций с различными значениями т может быть использовано при составлении таких атомных орбиталей, которые, оставаясь собственными функциями операторов Ь и и, не будут собственными функциями оператора Ц. Эти орбитали часто более удобны и более соответствуют действительности, чем рассмотренные выше. Так, при разложении волновой функции молекулы, обладающей тетраэдрической симметрией, видно, что орбитали с одинаковыми значениями I, но разными т всегда появляются в некоторых определенных комбинациях, оказывающихся действительными функциями и выражающихся более просто через декартовы координаты. Эти так называемые кубические гармоники настолько часто употребляются в квантовой химии, что в табл. 18 приводится выражение для нескольких первых кубических гармоник с использованием модифицированных обозначений для орбиталей, из которых они возникают. Специальные свойства симметрии кубических гармоник рассматриваются в книге [4]. [c.342]

Было бы естественно считать, что молекула воды может служить хорошим примером образования соединения с участием, только р-волновых функций. Однако угол между О—Н-связями ближе к тетраэдрическому, чем к прямому. Это, пожалуй, может быть отчасти следствием взаимного отталкивания атомов водорода, поможет обусловливаться также тем, что в действительности собственные функции связи относятся к тетраэдрическому зр -типу . Восемь валентных электронов тогда находятся в этих состояниях, но четыре из них (две пары) принадлежат при этом только кисло- [c.268]

Здесь уместно сделать отступление для объяснения свойств двойной и тройной связей. Можно найти причину свободного вращения метильных групп в этане, в то время как две метиленовые группы в этилене не имеют свободного вращения. Тетраэдрическая собственная функция связи в этане симметрична по отношению к оси, проходящей по линии, соединяющей центры атомов углерода. Относительная ориентация обеих метильных групп не оказывает влияния на отношение между двумя взаимодействующими соб- [c.270]

Как указано на стр. 236 и 253, для молекулы воды нет возможности однозначно установить, включают ли собственные функции связи только р-состоя-ние или они относятся к типу р . Однако, повидимому, у молекулы воды имеется тенденция к тетраэдрической координации, что можно легко понять, если собственные функции связи относятся кхр -типу. [c.390]

Тетраэдрические функции обозначены жирными стрелками с небольшими стрелками в противоположных направлениях, которые служат для обозначения малой вероятности пребывания электронов на противоположной стороне атома. Три собственные функции р-состояния обозначены пунктирными стрелками, а -состояния — окружностью. Переходные состояния характеризуются тем, что три функции хр -гибридизации имеют в большей степени характер р-состояния, т. е. валентный угол приближается к 90°, а большая вероятность нахождения [c.43]

Не повлиял ли этот уже известный результат на предсказательный вывод Полинга, сделанный на основе удивительно шаткой аргументации Стоит поэтому привести собственные слова Полинга Высота барьера для метильной группы относительно тройной связи должна отличаться от барьера в случае этана (3 ккал/моль) только в той степени, в которой понижается значение обменных интегралов вследствие удаления д.- и / -составляющих изогнутых связей от тетраэдрических направлений и, следовательно, от орбит метильного углерода. Надежную оценку величины этого эффекта произвести трудно я предполагаю, без особенно веских оснований, что он уменьшает барьер до 1,5 ккал/моль. Взаимодействие двух метильных групп (в случае жесткой тройной связи) должно выражаться аналогичной потенциальной функцией с барьером в два раза меньшей высоты (0,75 ккал/моль). Однако сама тройная связь не является жесткой, и ее эластичность может в некоторой степени понизить барьер, возможно до 0,25 ккал/моль [там же, стр. 13]. [c.299]

Для объяснения всех рассмотренных фактов в рамках МВС Полинг ввел представление о гибридизации электронных орбиталей. При этом Полинг исходил из того, что значения энергии Е для 5- и р-орбиталей либо совпадают между собой , либо различаются не намного. Тогда состояния валентных электронов описываются не чистыми 5-, р-, -функциями, а смешанными или гибридными волновыми функциями, которые представляют собой линейную комбинацию собственных функций, описываюших состояние исходных электронов. Например, для возбужденного атома углерода вместо одного 2х- и трех 2р-состояний в результате гибридизации получаются четыре вырожденные гибридные орбитали, энергия которых промежуточна между энергиями 2х- и 2р-электронов. Такая гибридизация называется тетраэдрической или зр -гибридизацией. Возникающие при этом гибридные волновые функции имеют вид [c.105]

Еще в статье Полинга 1931 г., в которой он разработал положение о различной гибридизации ( квантизации ) связевых орбит (или, как он говорил, связевых собственных функций) атома углерода (стр. 211), было сказано Энергия двойной связи будет зависеть от относительной ориентации двух тетраэдрических углеродных атомов и будет иметь максимум, когда два набора (sets) собственных функций проявят (show) максимальное перекрывание. Это произойдет, когда два тетраэдрических атома будут обладать общим ребром [5, стр. 1379]. А это значит, что максимальное перекрывание электронных облаков, отвечающее двум парам этих функций, участвующих в образовании двойной связи, будет происходить где-то в стороне от линии, соединяющей ядра обоих атомов углерода. [c.272]

Эти функции, подобно < >1 и г, имеют максимальные значения, равные 2,0, в направлениях, образующих тетраэдрические углы как между собой, так и с направлениями, соответствующими максимальным значениям двух других связывающих собственных функций. Поэтому ясно, что комбинация, или гибридизация, х- и р-орбит, приводя к образованию так называемых тетраэдрических орбит, составляет кваптовомеханиче-скую основу хорошо известной тетраэдрической конфигурации углеродного атома, встречающейся в алмазе и в алифатических соединениях. Значение валентных углов будет, повидимому, точно совпадать с величиной угла правильного тетраэдра только в том случае, когда углеродный атом связан с четырьмя одинаковыми атомами или группами. Если же группы различны, то углы могут отличаться в небольшой степени от идеального значения 109° 28. [c.128]

При отсутствии 8/)-гибридизации р-электроны могут образовывать, как было указано, три эквивалентные связи, углы между которыми соответствуют прямоугольной системе координат с другой стороны, если такая гибридизация имеет место, то возникают прочные тетраэдрические связи. Рассмотрим теперь другой возможный вид яр-гибридизации, приводящий к появлению трех эквивалентных (тригональных) связывающих собственных функций, максимальные значения которых, находясь в одной плоскости, образуют между собой утлы в 120°. Если за эту плоскость выбрать плоскость ху, то собственную функцию р, учитывать уже не придется, в связи с чем необходимо только рассмотреть комбинации из 8-, р - и р -орбит. Начнем с собственной функции ]>1, приняв, что ее максимум находится в направ-леним ж тогда [c.128]

Максимальное значение этих трех собственных функций свставляет в каждом случае 1,991. Эта величина не отличается заметно от соответствующего значений тетраэдрической собственной функции. [c.130]

Рассмотрим с этой точки зрения различие в структурах алмаза и графита. В то время как в алмазе каждый углеродный атом соединяется с четырьмя друхими посредством связей, включающих тетраэдрические собственные функции, в графите каждый углеродный атом соединен с тремя другими, расположенными в той же плоскости, за счет связей, образованных тригопальными орбитами. Орбиты р. углеродных атомов ориентированы перпендикулярно к этой плоскости, и их перекрывание, ведущее к образованию тг-связи, обусловливает большую устойчивость структуры графита. [c.132]

Тетраэдрическое расположение атомов вокруг центрального атома не является единственной возможностью. Расположение, которое получается в каком-либо частном случае, зависит от исходных волновых функций, участвующих в образовании собственных функций связей. Как правило, конечно, волновые функции, участвующие в образовании собственной функции связи, не могут очень сильно отличаться по энергии, даже если влияние этой разности энергий сильно сглаживается влиянием других атомов. Таким образом, можно ожидать, что 5- и / -волновые функции данной оболочки объединяются при образовании собственной функции связи, а 5- и р-волновые функции разных оболочзк не могут комбинироваться подобным образом. Волновая функция /-электронов может комбинироваться с 5- и р-волновыми функциями ближайшей внешней оболочки, поскольку в этом случае соответствующие энергии различаются не очень сильно например, 45- и 4р-волновые функции могут комбинироваться с Зй -функци-ями. С другой стороны, возможно, что такое -состояние окажется занятым электроном или электронами, не принимающими участия в образовании связи (т. е. не являющимися общими с присоединенным атомом). В этом случае -волновая функция не пригодна для образования собственной функции связи. Хотя такое -состояние может быть занято двумя электронами с противоположными спинами, уже один такой электрон достаточен для того, чтобы сделать его неприемлемым, поскольку собственная функция связи, преобразуясь дальше при взаимодействии со следующими реагирующими атомами, обычно оказывается занятой парой поделенных электронов. С другой стороны, могут быть некоторые случаи, в которых -волновая функция используется в образовании связи, и тогда одна из собственных функций связи занята одним или парой неподеленных электронов. Такое положение, невидимому, встречается весьма редко. О типе структуры, образуемой [c.266]

Если могут быть использованы все 5- и р-волновые функции данной оболочки и три или большее лисло -волновых функций (преимущественно от внутренней оболочки), то может образоваться тетраэдр, причем только четыре из семи возможных собственных функций являются приемлемыми собственными функциями связи. Это — sp - вязи, дающие более устойчивое расположение, чем квадрат, и, если имеется три или большее число -уровней, образующаяся молекула или комплекс будет иметь тетраэдрическую структуру (по крайней мере, если координационное число равно четырем). Если доступны только одна или две ячейки -уровня, то уже невозможно получить этот тип собственной функции [c.267]

Вероятно, наиболее простыми примерами sp тетраэдрических собственных функций связи являются те, которые дает атом углерода. Здесь комбинируются четыре волновые функции L-оболочки, образуя четыре тетраэдрические собственные функции связи. Каждая из них взаимодействует с собственной функцией связи другого атома, и пара электронов делится между ними. Например, в кристалле алмаза каждый атом углерода окружен четырьмя тетраэдрически расположенными вокруг него углеродными атомами, и каждая собственная функция связи взаимодействует с собственной функцией связи одного из окружающих атомов. В некоторых соединениях две собственные функции связи одного атома взаимодействуют с двумя собственными функциями связи другого атома, образуя двойную связь. Подобным же образом, взаимодействие трех собственных функций связи дает тройную связь. Другой пример тетраэдрической собственной функции связи представляют атомы кристалла A1N, характеризующегося расположением атомов, очень похожим на расположение их в алмазе, с той разницей, что каждый атом окружен четырьмя атомами другого рода. [c.269]

Следует отметить, что Кокс, Уордлоу, Вебстер и сотрудники [7] считают, что плоское строение является характеристикой двухвалентного центрального элемента. Так, они утверждают на основании рентгенографических исследований, что плоское строение имеют не только никель, медь, платина и палладий, но и двухвалентное серебро, кобальт, марганец, олово и свинец. Такая структура для олова и свинца связана с участием внешних -состояний, или нарушает критерий Паулинга. Квадратная структура исследованных ими соединений кобальта (изомеры СоС1аРу2, где Ру — пиридин) также неожиданна, так как магнитный критерий ( 15.3) показывает, что связь ионная (или 5р )[1] и СоС1 имеет тетраэдрическую структуру. Кокс и Вебстер считают также, что Pt( Hз)з l обладает строением тетраэдра, тогда как платинат платины с координационным числом 4 может иметь квадратное строение. Если в этих соединениях связи относятся к яр й -тетраэдрическому типу, то одна из несвязующих собственных функций должна содержать электронную пару. [c.274]

Следует отметить, что сюда относится большая группа веществ, которые можно описать как состоящие из центрального иона с восемнадцатиэлектронной оболочкой, к которому присоединены два отрицательных иона или две группы с октетами. Такой способ рассмотрения удобен однако отсюда не следует, что в этих веществах связь обязательно ионная. Ионная связь могла бы легко охарактеризовать молекулы этого типа в газовой фазе, но во многих случаях такая структура была обнаружена в кристаллах, и, во всяком случае, Hgl2 определенно должна содержать в основном ковалентную связь. Было показано [22], что при комбинировании 8-волновой функции с одной из р-волновых функций можно получить две противоположно направленные собственные функции связи. Они не настолько сконцентрированы в одном направлении, как тетраэдрические 5/ -функции, но если на валентных оболочках имеется только две пары электронов, то они могут образоваться, так как их образование связано с меньшим возбуждением при разделении парных электронов центрального атома. Меньшего возбуждения следует ожидать по той причине, что 5-волновая функция с низкой энергией содержит меньше р-состояний с более [c.336]

Далее оказывается энергетически выгодной такая линейная комбинация собственных волновых функций одного S и трех р-электронов, которая приводит к образованию четырех одинаковых промежуточных ( гибридных ) состояний электронов. Облака, соответствующие каждому из этих четырех электронов, перекрываются в тетраэдрических направлениях облаками соседних атомов и таким образом возникает парноэлектронная, сферически несимметричная, насыщенная, жесткая связь. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология