Боковое перекрывание - р-орбиталь
Cтраница 1
 |
Молекула ацетилена. [1] |
Боковое перекрывание р-орбиталей приводит к появлению двух л-связей, по одной между каждым атомом кислорода и атомом углерода. [2]
 |
Схемы образования простой связи. [3] |
Максимальное боковое перекрывание р-орбиталей достигается при параллельном, компланарном положении их. [4]
 |
Молекула этилена.| Различие между о - и л-связями. [5] |
Связь, образующуюся за счет бокового перекрывания р-орбиталей выше и ниже плоскости, в которой лежат р2 - гибридные связи, называют л ( пи) - связью. Именно поэтому связь С С прочнее связи С - С не в два раза, а меньше. [6]
 |
Перекрывание р - и d - орбиталей при образовании л-связи. [7] |
Классическая двойная связь этиленового типа образуется при боковом перекрывании р-орбиталей каждого атома. [8]
Пи-связь ( it - связь) - ковалентная связь, формирующаяся при боковом перекрывании негибридизованных р-орбиталей по обе стороны от линии, связывающей центры соединяющихся атомов. [9]
При таком способе рассмотрения считают, что в бензоле в результате а-перекрывания гибридных орбиталей, при котором направления осей орбиталей и образуемой связи совпадают, формируются шесть ( 7-связей С - С и шесть связей С - Н, а в результате бокового перекрывания соседних р-орбиталей, занятых электронами с антипараллельными спинами, образуется единая я-электронная система. [10]
Это различие объясняется меньшей устойчивостью л-связей, образуемых р-орбиталями третьего и более высоких электронных слоев, по сравнению с л-связями, образуемыми 2р - орбиталями. Большой атомный радиус и более плотное электронное облако у элементов третьего и следующих периодов препятствуют хорошему боковому перекрыванию р-орбиталей, необходимому для возникновения прочных л-связей. Это обстоятельство имеет общий характер-прочные л-связи образуются только между элементами второго периода. Поэтому элементарные азот и кислород существуют в виде устойчивых молекул, связанных а - и л-свя-зями, а другие элементы этих групп при обычных условиях образуют устойчивые структуры, связанные только а - связями. Следует отметить, что хотя элементы VII группы образуют двухатомные молекулы, для насыщения их валентных возможностей не требуется образования л-свя-зей. [11]
Во всех этих случаях одна из орбитал-ей используется для свободной пары электронов; при образовании двойной и тройной связей в результате бокового перекрывания негибридизованных р-орбиталей атомов азота и углерода образуются соответственно одна и две я-связи. [12]
Атом азота имеет электронную конфигурацию Is22s22p ] x2p ] y2p z и также может давать гибридные орбитали при образовании простых С-N, двойных C N и тройных C N связей с углеродом. В каждом случае одна из орбиталей служит для локализации на ней свободной пары электронов атома азота; при образовании двойной и тройной связей соответственно одна и две л-связи также образуются в результате бокового перекрывания негибридизованных р-орбиталей атомов азота и углерода. [13]
Согласно атомно-орбитальной модели атомы углерода бензольного кольца рассматриваются как находящиеся в состоянии р2 - гибри-дизации, при котором один s - и два р-электрона из четырех валентных электронов атома углерода находятся на трех равноценных гибридных орбиталях с копланарным расположением осей под углом 120, а один электрон - на негибридизованной р-орбитали, ориентированной перпендикулярно плоскости остальных. При таком способе рассмотрения считают, что в бензоле за счет а-пере-крывания гибридных орбиталей, при котором направления осей атомных орбиталей и образуемой связи совпадают, формируется шесть а-связей углерод-углерод и шесть связей углерод-водород, а за счет бокового перекрывания соседних р-орбиталей, занятых электронами с антипараллельными спинами, образуется единая я-электронная система, которая и обеспечивает дополнительную энергетическую устойчивость молекулы. [14]
При этом по две р-орбитали каждого из углеродных атомов не участвуют в гибридизации. Путем бокового перекрывания они образуют две перпендикулярные друг другу л-связи. Боковое перекрывание р-орбиталей из-за уменьшения расстояния между ядрами усиливается, и это ведет к большему выделению энергии. Более значительное перекрывание р-орбиталей приводит также к тому, что плотность вероятности распределения р-электронов л-связей сильнее втягивается в пространство между С-атомами, а внешняя сфера становится более бедной отрицательным зарядом. Это обусловливает соответственный сдвиг а-электронов, осуществляющих связи С - Н в ацетилене, в направлении атомов углерода. В результате водород приобретает положительный заряд и легче отщепляется в виде протона, что действительно и наблюдается у ацетилена. [15]
Страницы: 1 2