![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Валентное состояние атома
При образовании химического соединения обычно происходит перестройка электронной оболочки атома, поэтому валентное, т.е. возбужденное состояние атома при вступлении его в химическую связь отличается от состояния изолированного атома. Например, атом азота имеет в основном состоянии три р - электрона с параллельными спинами, которые описываются соответственно сферическими функциями
Рис. 4.10. Форма р -электронных орбиталей, соответствующих валентному состоянию атома азота
которые имеют форму «гантелей», вытянутых вдоль направлений z, x, y соответственно. Если мысленно соединить начала координат в этих рисунках, то мы получим картину валентного состояния атома азота. Очевидно, при образовании молекулы азота
Рис. 4.11. Образование s и p-связей Принцип наибольшего перекрывания Из задачи Гейтлера и Лондона следует, что энергия ковалентной связи определяется, в основном, значением обменного интеграла, который тем больше, чем больше перекрывается волновые функции соседних атомов. Отсюда следует, что электронная конфигурации молекул, соответствующая максимальному перекрыванию волновых функций валентных электронов с антипараллельными спинами энергетически наиболее выгодна и поэтому реализуется в природе. Это утверждение носит название принципа наибольшего перекрывания. Он лежит в основе квантохимической теории строения молекул, развитой Л.Полингом и Дж.Слэтером. Из принципа наибольшего перекрывания в частности следует, что при образовании химического соединения сначала образуются s-связи, а после их насыщения - p-связи, так как область перекрывания в первом случае больше, чем во-втором.
Гибридные состояния атомных орбиталей При возбуждении атома, вступающего в химическую связь могут смешиваться не только состояния одной электронной оболочки, но и состояния различных оболочек, принадлежащих одному электронному слою с близкими значениями энергии. Такие состояния принято называть гибридными. Возможно, например, образование sp -, sp -, pd -гибридных орбиталей и пр. Идея гибридизации состояний была впервые предложена Слэтером и Полингом для объяснения валентности углерода, равной 4, которую он проявляет в ряде соединений, например, в молекуле метана В качестве простого примера гибридизации рассмотрим валентное состояние атом
Учитывая, что угловая часть основных состояний описывается сферическими функциями
Функции
Рис. 4.12. Форма sp -гибридных орбиталей: а) функция
Рис. 4.13. Образование линейной молекулы
Электронная конфигурация атома бора
sp 2 -гибридизация объясняет, например, плоскую структуру молекул
Наконец, одно из валентных состояний атома углерода
В таком валентном состоянии углерод проявляет валентность равную 4.
Возможны также и другие валентные состояния углерода, в которых происходит частичная гибридизация, например только между состояниями Такой случай наблюдается в молекуле ацетилена, имеющей линейную структуру Н-С=С-Н. Тройная связь состоит из одной s-связи между гибридными состояниями Наличие различных анизотропных атомных орбиталей p, d, f и т.д., их линейных комбинации (совместно с s-состояниями), определяет множественность геометрических структур молекул, а также в значительной степени определяет полиморфизм кристаллов (множественность кристаллических структур) с ионно-ковалентной связью.
Основные свойства ковалентной связи 1) Ковалентная связь образуется за счет обобществления валентных электронов атомов. Каждая ковалентная связь образуется при спаривании электронов. После спаривания электроны не могут образовывать новые химические ковалентные связи: свойство насыщенности ковалентной связи. 2) Ковалентная связь обусловлена, главным образом, обменным взаимодействием валентных электронов атомов. Энергия ковалентной связи определяется значением обменного интеграла, который тем больше, чем больше область перекрывания атомных орбиталей - принцип наибольшего перекрывания. 3) Для образования ковалентной связи необходимо, чтобы: а) энергии валентных электронов атомов были сопоставимы по величине; б) атомные орбитали полнее перекрывались. 4) Электрические свойства молекул с разными ядрами определяются асимметрией электронного облака по отношению к перестановке ядер, которая приводит к поляризации молекулы. Дипольный момент молекулы пропорционален разности электроотрицательностей атомов 5) Ковалентная связь направленная. При образовании молекул атомные орбитали перестраиваются в гибридные орбитали (линейные комбинации s, p, d, f... состояний), в результате чего формируются различные пространственные структуры молекул и твердых тел.
Date: 2015-05-19; view: 2872; Нарушение авторских прав |