Гомоядерная двухатомная молекула

Cтраница 1

Гомоядерные двухатомные молекулы; ст - и к-связи. [1]

Для гомоядерных двухатомных молекул с нулевым ядерным спином условия симметрии ограничивают число энергетических уровней до половины уровней для гетероядерных молекул. [2]

Для гомоядерных двухатомных молекул, например молекулы 1Л2, появляется еще один элемент симметрии: а /, ( либо инверсия), что приводит к дополнительной классификации орбиталей по g - и г / типам симметрии. [3]

МО гомоядерной двухатомной молекулы несколько ( обычно два) коэффициентов Сг велики, остальные или равны нулю, или практически неотличимы от него. [4]

Рассмотрим гомоядерную двухатомную молекулу А - В и поведение одного электрона под действием обоих ядер и других электронов. Для такой сложной системы нельзя строго решить уравнение Шредингера и получить точные волновые функции, представляющие собой молекулярные орбитали, о которых говорилось в предыдущем разделе. Однако можно, используя химическую и математическую интуицию, сделать правдоподобные предположения относительно вида этих функций. Так, если предположить, что в непосредственной близости от ядра А на электрон действует только это ядро и некоторые относящиеся к нему электроны, то его поведение можно описать просто атомной волновой функцией ( атомной орбиталью) фд. Аналогично, волновая функция фв будет описывать поведение электрона вблизи ядра В. Таким образом, функции фА и фв похожи на точное решение уравнения Шредингера в ограниченных областях пространства. Вблизи ядра В функция фА уже не похожа на точное решение, однако, как мы видели в гл. А мало, как и значение функции фв вблизи ядра А. В таком случае разумно взять в качестве пробной функции линейную комбинацию СдфА Свфв, где Сд и Св - числовые коэффициенты. [5]

В гомоядерных двухатомных молекулах Ci c2 и К1, но для гетероядерных двухатомных молекул типа HF это неверно, так как электроны больше не принадлежат в равной степени обоим ядрам. Поэтому для HF Я больше единицы; это означает, что атомная F ( 2px) - op биталь дает больший вклад в молекулярную волновую функцию, чем Н ( 1) - орбиталь. Коэффициент Я называют мерой асимметричности или полярности связи. [6]

Если рассмотреть гомоядерные двухатомные молекулы с простой связью, такие, как F2 или С12, атомам F и С1 можно приписать ковалентные радиусы простых связей, равные половине межъядерного расстояния в соответствующих молекулах. Для элементов, которые не могут образовать двухатомные молекулы с простыми связями, используют другие методы определения радиусов. [7]

Электронное строение гомоядерных двухатомных молекул определяется путем мысленного процесса заполнения валентными электронами молекулярных орбиталей, начиная от as и кончая о, в порядке возрастания энергии. Эффективное число связывающих электронов, деленное на 2, дает условный порядок связи. По мере возрастания порядка связи в заданной гомоядерной двухатомной системе длина связи уменьшается, а энергия связи увеличивается. [8]

Поскольку поляризуемость гомоядерной двухатомной молекулы всегда изменяется при изменении длины связи, у такой молекулы должен наблюдаться колебательный спектр комбинационного рассеяния. Наконец, для появления вращательного спектра комбинационного рассеяния молекулы необходимо, чтобы поляризуемость молекулы перпендикулярно к оси вращения была различной в разных направлениях и чтобы при вращении молекулы поляризуемость менялась относительно направления падающего излучения. Любая молекула, обладающая осью вращения с порядком три или выше, не дает линий во вращательном спектре комбинационного рассеяния, соответствующих вращению вокруг главной оси, так как поляризуемость в любых направлениях, перпендикулярных к главной оси, одинакова. [9]

Молекулярные орбитали гомоядерных двухатомных молекул можно характеризовать свойствами симметрии и значением проекции момента импульса на ось молекулы ( фактически классифицировать по НП групп симметрии Ссо или Воол) так же, как это делается для АО. Значки I и т для АО связаны с орбитальным моментом, причем для каждого значения I возможны 21 1 значений т, а соответствующие ( 21 1) АО относятся к вырожденному состоянию. Однако двухатомная молекула обладает более низкой симметрией, чем атом. Воспользуемся аналогией между симметрией двухатомной молекулы и симметрией атома, помещенного в аксиальное электрическое поле, когда для атома наблюдается эффект Штарка ( см. стр. При наличии внешнего поля ( 21 - J - 1) - кратное вырождение снимается, и АО характеризуются только значением квантового числа т, которое определяет величину составляющей момента импульса электрона вдоль направления электрического поля. Молекулярные орбитали двухатомных молекул характеризуют аналогичным квантовым числом К, которое определяет проекцию орбитального момента электрона на ось молекулы. [10]

Неприводимые представления группы симметрии D. [11]

В случае гомоядерных двухатомных молекул имеется дополнительная по сравнению с гетероядерными двухатомными молекулами операция симметрии - инверсия относительно центра отрезка, соединяющего ядра молекулы. [12]

В противоположность гомоядерным двухатомным молекулам в этом случае необходимо принимать во внимание вторичные бимолекулярные реакции, если только отношение концентрации реагента к концентрации газа-разбавителя не поддерживается достаточно низким. Поэтому интерпретация результатов исследования таких реакций диссоциации подчас может стать очень трудной. В табл. 1.3 представлены данные, относящиеся к наиболее характерным реакциям диссоциации галогеноводородов. Они достаточно хорошо вписываются в картину, полученную для гомо-ядерных двухатомных молекул. Однако при этом надо иметь в виду, что до сих пор отсутствуют прямые экспериментальные данные, касающиеся скоростей реакций рекомбинации атомов галогенов с атомами водорода. [13]

Характеристики кривых потенциальной энергии водорода а. [14]

В двухэлектронной системе гомоядерных двухатомных молекул, таких, как Н2, комбинация двух о-электронов может дать только 2-состояние. Если оба электрона находятся на низшей орбитали, то электронной конфигурацией будет ( Iscrg) 2 ( для Н, Н2 и Не2 используется терминология составного атома) и по принципу Паули их спины антипараллельны. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5