Атом - элемент - второе - период
Cтраница 1
Атомы элементов второго периода О, С, N в основных состояниях имеют только s - и р-электроиы. [1]
Атомы элементов второго периода, к которым принадлежит кислород, не имеют внутренних слоев р-электронов. Отсутствие экрана из р-электронов дает возможность двум атомам кислорода близко подходить друг к другу в результате сильного взаимного проникновения ( лобового перекрывания) облаков валентных р-электронов. Валентные возможности кислорода оказываются исчерпанными. Вместо того, чтобы оставить одну валентность неиспользованной и употребить ее для связи с внешним миром, атом кислорода вполне удовлетворяется взаимодействием внутри молекулы. [2]
Атомы элементов второго периода ( от Li до F) располагают для образования ковалентных связей одной 2з - орбиталью и тремя 2р - орбита-лями. Следовательно, эти атомы не могут принимать в свой валентный слой более восьми электронов, что соответствует старому правилу октета, которое здесь строго соблюдается. На основании этих теоретических соображений для хорошо известного соединения азота - азотной кислоты HNO3 - была предложена структурная формула I. В этой формуле один из атомов кислорода ( не связанный с водородом) связан с азотом двойной связью ( связь а я), а другой связан простой координационной связью ( о), в которой оба электрона принадлежали атому азота. [3]
У атомов элементов второго периода заполняется L-оболочка ( п 2), причем сначала 25-подуровень, а затем три орбитали 2р - под-уровня. Так, у Li третий электрон располагается на наиболее энергетически выгодной на втором уровне 25-орбитали. На Is - и 2 -орбиталях размещаются электроны атома Be. Поскольку 25-орбиталь заполнена, то пятый электрон у атома В занимает одну из трех 2р - орбиталей. [4]
 |
Энергетическая схема образования. а - Ы. 6 - Li. [5] |
Для атомов элементов второго периода системы Д. И. Менделеева можно принять, что электроны первого слоя ( п) не участвуют в образовании химической связи; они составляют остов молекулы ( обозначим его буквой К), молекулярные орбитали образуются в процессе взаимодействия атомных 2s - и 2 / о-орбиталей. [6]
В атомах элементов второго периода нет близко расположенных d - подуровней и поэтому азот и кислород не образуют фторидов, в которых их степени окисления и валентности равны номеру группы. Фториды лития и бериллия при обычных условиях представляют собой ионные кристаллы. Однако в парах BeF2 присутствуют линейные молекулы, в которых электронные орбитали атома бериллия находятся в состоянии s / 7-гибридизации. В остальных фторидах преобладает ковалентный характер связи. [7]
Валентный уровень атомов элементов второго периода ( Li-Ne) заполнен, когда он содержит четыре пары электронов, а валентный уровень атомов элементов третьего и последующих периодов может содержать и более четырех пар электронов. [8]
Поэтому в заполненном валентном уровне атомов элементов второго периода следует ожидать большого сопротивления заметным отклонениям углов между связями от предпочтительного тетраэдрического угла. Их углы между связями редко отклоняются от 109 5 больше чем на несколько градусов. У атомов элементов третьего и последующих периодов валентный уровень значительно более емкий и теоретически может содержать максимально девять пар электронов. Однако известно, что атомы элементов третьего периода ( Na-Ar) никогда не содержат более шести пар электронов. Ранее уже было показано, что пары электронов будут иметь максимум вероятности нахождения в вершинах октаэдра, и, очевидно, можно предположить, что они будут эффективно заполнять доступное пространство третьего квантового уровня. Здесь важно еще отметить, что когда атом такого элемента содержит только четыре пары электронов на валентном уровне, их орбитали могут быть сжаты до образования прямых углов, по-видимому, из-за большего объема, доступного для атомов элементов третьего и последующих периодов. Теперь можно объяснить уменьшение углов между связями в соединениях СИЦ ( 109 5), NH3 ( 107 3) и Н2О ( 104 5), как возникающее из последовательного замещения связывающих электронных пар на неподеленные пары. [9]
 |
Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей гомоядерных двухатомных молекул элементов второго периода. а - В2, С2, N2. б - О2, FJ. [10] |
Рассмотрим образование двухатомных молекул из атомов элементов второго периода периодической системы. В двух последних случаях образуются я-орбитали. [11]
 |
Изменение энергии 2s - и 2р - орб талей для атомов элементов второго периода. [12] |
Рассмотрим строение молекул, образованных из атомов элементов второго периода. Они составляют остов, который в записи структуры молекулы обозначают буквой К. [13]
В связи с тем что для атомов элементов второго периода превышение октета ( 8 электронов) запрещено, смещение неподеленной электронной пары на связь С. С вызывает смещение л - электронов двойной связи С - С на атом С и на связь С - С1; это смещение вызывает смещение л-электронов связи С. Таким образом, заряженность атомов С, С1 и С вследствие сопряжения не изменяется; но они заряжены положительно, поскольку атом хлора проявляет - Т7 - эффект. Получается альтернирование поляризации по величине зарядов. [14]
Для обсуждения типа связей, образуемых атомами элементов второго периода, необходимо рассмотреть правила комбинирования р-орбиталей, которые имеют определенную специфику, связанную с их симметрией. Для этой цели прежде всего необходимо выбрать единую систему координат, поскольку различные 2р - орбитали неодинаково ориентированы в пространстве. [15]
Страницы: 1 2 3 4