Гетероядерные двухатомные молекулы дипольный момент

Гетероядерные двухатомные молекулы. Электрические дипольные моменты. Ионный характер связи. [c.509]

Гетероядерная двухатомная молекула, подобная НР, обладает электрическим дипольным моментом, который обусловлен пространственным разделением положительных и отрицательных зарядов. Если положительный и отрицательный заряды одинаковой абсолютной величины q находятся на расстоянии г друг от друга, это означает наличие дипольного момента ц (греческая буква мю ), равного [c.536]

Стремление к диссоциационному пределу может иметь различный характер в зависимости оттого, на какие подсистемы распадается молекула. Важно то, что при больших расстояниях между подсистемами их взаимодействие с высокой точностью может быть аппроксимировано классическими выражениями, поскольку перекрывание волновых функций подсистем стремится к нулю и все сугубо квантовомеханические эффекты типа обменного взаимодействия также стремятся к нулю. Поэтому при диссоциации на ионы АВ + С асимптотически стремление к диссоциационному пределу будет определяться кулоновским законом Е(К) -, тогда как при диссоциации на две нейтральные подсистемы, одна из которых (АВ) обладает постоянным дипольным моментом В, а другая (С) лишь квадрупольным моментом, это стремление к пределу определяется зависимостью К . Электростатическое взаимодействие двух гетероядерных двухатомных молекул пропорционально, а двух гомоядерных наконец, взаимодействие двух молекул симметрии пропорционально (см. также далее 2 гл. XI). В случае, если при диссоциации подсистемы совершают независимо еще и вращательное движение, то необходимо усреднение по всем возможным ориентациям молекул-подсистем, что, например, при взаимодействии двух полярных двухатомных молекул приводит к закону (вместо при фиксированной ориентации диполей). [c.444]

Такой качественный вывод последовательности уровней, вообще говоря, оказывается невозможным для гетероядерных двухатомных молекул. Атомные орбитали одинакового типа, но принадлежащие двум химически различным атомам, имеют неодинаковые энергии. Их основные взаимодействия могут осуществляться с орбиталями иного типа на другом атоме, а не с орбиталями того же типа. Даже качественное обсуждение молекулярно-орбитальных энергетических уровней для таких молекул обычно требует обращения к методам, описанным в гл. 12. В очень редких случаях атомы молекулы обладают достаточно сходными свойствами, чтобы их молекулярно-орбитальные энергетические уровни удалось аппроксимировать изображенными на рис. 11.2. Наиболее примечательным примером таких молекул является СО. Несмотря на то что атомные орбитали кислорода по энергии расположены ниже, чем у углерода, возникающие молекулярные орбитали имеют энергетические уровни, расположение которых напоминает схему уровней гомоядерных двухатомных молекул. Электронная конфигурация молекулы СО совпадает с описанной выше для N2. И действительно, многие свойства СО близки к свойствам N2. В частности, энергия диссоциации СО лишь слегка превышает таковую для N2 ( 257 ккал/моль), и молекула имеет очень малый дипольный момент. [c.230]

Переходный момент вычисляется при помощи общепринятого выражения. В процессе колебаний происходит изменение дипольного момента гетероядерной двухатомной молекулы. Разлагая выражение для дипольного момента в ряд Тейлора и пренебрегая в нем членами, включающими производные высших порядков, получим [c.374]

При расчете интенсивности ИК-поглощения, ожидаемого для данного колебательного перехода, учитывают два важных условия, обычно называемых правилами отбора и необходимых для наблюдения полос поглощения достаточной интенсивности. Во-нервых, во время колебания должно происходить изменение дипольного момента. Для двухатомных молекул это означает, что гомоядерные двухатомные молекулы не будут поглощать излучения с частотой, соответствующей их собственному колебанию, а гетероядерная двухатомная молекула будет поглощать это излучение. Во-вторых, колебательное квантовое число должно изменяться в первом приближении только на единицу. Отметим, что это предполагалось в уравнении (3). [c.323]

Возникновение чисто колебательных спектров КР также обусловлено изменением только колебательной энергии молекул в результате их взаимодействия с падающим излучением, хотя механизм такого взаимодействия иной. Следовательно, изучая колебательные спектры поглощения или колебательные спектры КР, можно определить расстояния между уровнями колебательной энергии с различными колебательными квантовыми числами, а также колебательную постоянную и коэффициенты ангармоничности молекулы или иона. Согласно так называемым правилам отбора чисто колебательные переходы разрешены (могут наблюдаться) в ИК-спектрах поглощения только для двухатомных гетероядерных молекул (т. е. состоящих из разных атомов А и В), имеющих отличный от нуля постоянный дипольный момент. В спектрах КР разрешены (могут наблюдаться) чисто колебательные переходы как для гетероядерных, так и дяя гомоядерных (состоящих из одинаковых атомов) двухатомных молекул. [c.531]

Мы начнем рассмотрение колебательно-вращатель-ных спектров с идеального случая двухатомной молекулы, в которой атомы совершают простое гармоническое колебание. Напомним, что, согласно общему правилу отбора, колебание должно приводить к изменению дипольного момента молекулы, поэтому, наша двухатомная молекула обязательно должна быть гетероядерной. Для гармонического осциллятора, так же как и для жесткого ротатора, можно точно решить уравнение Шредингера и получить колебательные уровни энергии в виде [c.68]

В предыдущих главах. В разд. 4.5 достаточно успешно было рассмотрено образование связей в двухатомных гетероядерных молекулах второго периода на основе молекулярных орбиталей двухатомных гомоядерных молекул. Еще ранее, в разд. 3.4, мы обнаружили, что три гетероядерные молекулы отличаются от родственных им гомоядерных молекул в каждой молекуле LiH, HF и LiF распределение электронов смешено в сторону одного из атомов, в результате у молекулы появляется дипольный момент. Смещение электронной плотности происходит, потому что в этом случае энергия понижается еше больше, чем при симметричном (ковалентном) распределении. Это чрезвычайно важное следствие дипольный момент и повышенная прочность связи могут благоприятствовать образованию молекулы [c.202]

В г.т. 12 мы обсуждали электронное строение НС1 п отмечали, что гетероядерные двухатомные молекулы полярны, тогда как гомоядерные дву.чатомные молекулы неполярны. Неполярная молекула имеет нулевой (или близкий к нулю) дипольный момент. Среди многоатомных молекул имеется немало таки.х, в которых отдельные связи полярны, хотя молекула в целом неполярная. В качестве примера приведем ССЦ. Строение молекулы lj. показано на рис. 13-28, а. Поскольку хлор-более электроотрицательный элемент, чем углерод, связывающие электронные пары смещаются в направлении к атомам хлора. В результате каждая связь С—С приобретает небольшой дипольный %юмент. Попарное векторное сложение диполей связей дает два равных по величине и обратных по направлению диполя фрагментов СС1,, как показано на рис, 13-28, б. Симметричная тетраэдрическая форма молекул ССЦ обусловливает ее нулевой дипольный момент таким образом, I4-неполярная молекула. [c.579]

На примере гетероядерных двухатомных молекул можно проиллюстрировать необходимость в надлежащей орбитальной симметрии для получения максимального перекрывания и взаимодействия, а также сооткошекяе между энергетическим соответствием атомных орбиталей и ионным характером образующейся связи. В качестве метода измерения ионного характера связи можно обсудить дипольные моменты. [c.576]

Гетероядерные двухатомные молекулы. Ковалентная связь в гетероядерных молекулах по сравнению с гомоядерными имеет свои особенности, поскольку приходится принимать во внимание асимметрию электрического поля по оси связи. Это приводит к тому, что электронная плотность в таких молекулах распределена несимметрично относительно обоих ядер. В связи с этим электрические центры тяжести положительных зарядов ядер и отрицательных зарядов электронов не совпадают. В иолекуле возникает. электрический дипольный момент. Химическая связь здесь по-. лярней. [c.100]

Колебательные спектры обусловлены изменениями колебательных уровней энергии. Однако спектры поглощения и испускания этого тииа дают только те двухатомные молекулы, для которых колебательное движение сопровождается изменением дниольного момента. При флуктуации дипольного момента возникает взаимодействие между молекулой и электромагнитным излучением. Гомоядерные двухатомные молекулы, такие, как Нг, N2 и т. д., имеют нулевой дипольный момент для всех длин связей и поэтому не дают колебательных спектров. Гетероядерные двухатомные молекулы, как правило, имеют динольные моменты, которые зависят от межъядерного расстояния, и поэтому они обладают колебательными спектрами. [c.463]

Дипольный люмент молекулы можно представить так, словно он является векторной суммой моментов, связанных с разными частями молекулы. Естественно, эти составляющие взаимозависимы, и ни одно из них не может быть изменено без изменений по меньшей мере второго порядка других составляющих. Сначала рассмотрим гетероядерную двухатомную молекулу, такую, как НС1. Любая такая молекула должна иметь дипольный момент, так как оба ее конца различны и различные факторы, вызывающие полярность величиной dx, могут быть точно погашены одна другой лишь в случае комплекса невероятных случайных обстоятельств. Электронную структуру НС можно выразить очень просто, написав ее в виде ион-ковалент-ного гибрида двух льюисовских структур (4.VH) [c.130]

В ИК спектре поглощения двухатомных молекул колебат. частоты наблюдаются только у гетероядерных молекул (НС1, N0, СО и т. п.), причем правила отбора определяются изменением их электрич. дипольного момента при колебаниях. В спектрах КР колебат. частоты наблюдаются для любых двухатомных молекул, как гомоядерных, так и гетероядерных (N , О2, N и т. п.), т. к. для таких спектров правила отбора определяются изменением поляризуемости молекул при колебаниях. Определяемые из К. с. гармонич, постоянные и v , постоянные ангармоничности, а также энергия диссоциации Од-важные характеристики молекулы, необходимые, в частности, для термохйм. расчетов. Изучение колебательно-вращат. спектров газов и паров позволяет определять вращат. постоянные (см. Вращательные спектры), моменты инерции и межъядерные расстояния двухатомных молекул. [c.431]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология