Cтраница 1
![]() |
Атомные и молекулярные орбитали азота.| Молекулярные и атомные орбита - трп нпгп и ли фтороводорода. на схеме не показаны ТбЛЬНОГО И электроны Is2 фтора. [1] |
Гетероядерные молекулы можно изображать аналогично. Каждой паре электронов отвечает одна связывающая и одна разрыхляющая молекулярные орбитали; конкретный выбор атомных ор-биталей для образования молекулярных должен учитывать не только максимальное перекрывание и близость энергий атомных орбиталей, но и свойства их симметрии. Так, при образовании молекулы фтороводорода происходит перекрывание 1s - орбитали водорода и 2р - ор-битали фтора. [2]
Другие гетероядерные молекулы могут быть описаны в основном таким же способом. [3]
Для гетероядерных молекул симметрия и и g не имеет смысла. [4]
В гетероядерных молекулах ( где осуществляется связь между двумя различными атомами) мы сталкиваемся с аналогичной ситуацией. Она лишь видоизменяется из-за того, что энергия такой системы окажется ниже, если связывающая пара электронов расположится ближе к одному атому, чем к другому: электроны в большей мере смещаются в сторону более электроотрицательного атома. [5]
![]() |
Корреляционная диаграмма молекулярных обрита-лей молекулы HF.| Контурная карта разностной электронной плотности гетеро-ядерной молекулы HF. [6] |
В гетероядерных молекулах отнесение орбитали к связывающему или разрыхляющему типу не обязательно такое же, как у гомо-ядерных молекул. [7]
В случае гетероядерной молекулы, такой, например, как СО, л-орбитали, конечно, уже не будут симметричными; электронная плотность в таких молекулах концентрируется вблизи более электроотрицательного атома, в данном случае кислорода. Рассмотрение такого рода несимметричных я - МО формально проводится совершенно так же, как в случае системы ННе ( разд. [8]
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. [9]
Рассмотрим, например, двухатомную гетероядерную молекулу. [10]
Естественно, что МО у гетероядерных молекул не симметричны. Можно говорить о том, что электроны большую часть времени проводят у этого атома. МО не имеет центра симметрии и понятия четности волновых функций. Несимметричность МО ( или зарядных облаков) приводит к появлению у таких молекул заметных дипольных моментов, что придает химической связи частично ионный характер. В предельном случае могут образоваться чисто ионные молекулы. [11]
Когда электроотрицательности двух атомов в гетероядерной молекуле ( или связи) сильно различаются, как, например, в том случае, когда атом с низким потенциалом ионизации ( из левой части периодической системы) находится рядом с атомом с высоким сродством к электрону ( из правой части периодической системы), устойчивость, достигаемая полным переносом электрона от одного атома к другому, может быть очень большой. Сближение двух таких атомов приводит к тому, что по соседству располагаются положительный и отрицательный ионы; они удерживают друг друга за счет кулоновского взаимодействия между разноименными зарядами. Этот предельный случай полярной связи и есть ионная связь. Важно отметить, что потенциалы ионизации всегда больше, чем сродство любых атомов к электрону, и поэтому энергию, необходимую для образования ионных связей, обеспечивает кулоновское притяжение между ионами. [12]
На рис. 1.16 дана форма МО простейшей двухатомной гетероядерной молекулы HF. Поскольку валентная оболочка атома фтора описывается одной 2s - и тремя 2р - атомными орбит алями, а атом водорода имеет Is - орбиталь, общее число образующихся молекулярных орбиталей в молекуле равно пяти. На четырех нижних по энергии орбиталях цг) 4 попарно размещаются восемь электронов, пятая орбиталь пустая. На рисунке, кроме объемных изображений МО, приведены также эскизы орбиталей, дающие представление о симметрии и о том, какие АО атома фтора использованы для образования данной МО. [13]
![]() |
Зависимость вращательной теплоемкости двухатомной молекулы от температуры. [14] |
Кривая является универсальной, общей для всех двухатомных гетероядерных молекул. Индивидуальность вещества отражается в величине 9вр, и в зависимости от значения 9вр ( момента инерции молекулы) одна и та же температура Т будет для различных веществ отвечать различным точкам на кривой. Комнатным температурам согласно данным табл. 7 для гетероядерных молекул отвечают величины 770вр порядка нескольких десятков ( см. значения 6вр на стр. Классическое значение теплоемкости достигается при отношении Т / 9вр порядка пяти. [15]