Cтраница 1
![]() |
Корреляционная диаграмма молекулы кислорода ( JT-оболочка не показана. [1] |
Построение молекулярных орбиталей для двухатомных молекул обычно не представляет серьезных трудностей. Однако при переходе к даже сравнительно простым органическим соединениям возникают осложнения, связанные со значительным увеличением числа атомов в молекуле. Принятым упрощением является отдельное рассмотрение я-электроныой системы, особенно для сопряженных структур. [2]
Для построения молекулярных орбиталей используется вариант метода, называемый линейной комбинацией атомных, орбиталей - молекулярные орбитали ( ЛК. [3]
![]() |
Диаграмма энергетических уровней, иллюстрирующая образование молекулярных орби. [4] |
Метод построения молекулярных орбиталей с участием я-орбиталей лигандов во многом сходен с методом построения молекулярных а-орбиталей. Снижение энергии для я-связывающих орбиталей увеличивает разность в энергии между 2g - и незатронутой разрыхляющей ор биталью. Это увеличивает величину 10D7 ( A), и, следовательно, мы можем сказать, что лиганд, способный образовать я-связи, более сильный по сравнению с тем, который не может их образо вать. Согласно теории молекулярных орбиталей, увеличение раз ности в энергиях между ( g - и ег - орбиталями, обусловленное fi - связью, ответственно за спаривание электронов и образование низкоспиновых комплексов. В теории кристаллического поля это приписывается увеличению электростатического поля лиганда, а согласно теории молекулярных орбиталей, расщепление обусловлено увеличением ковалентности связи, а не увеличением электро татического поля. [5]
![]() |
Влияние симметрии АО при образовании МО. [6] |
При построении молекулярных орбиталей по методу МО ЛКАО должны соблюдаться определенные условия. Во-первых, комбинируемые атомные орбитали должны быть близкими по энергии, иначе электрону будет энергетически невыгодно находиться на подуровне с более высокой энергией. Молеку лярная орбиталь в этом случае не образуется. Во-вторых, необходимо максимальное перекрывание атомных орбиталей, образующих молекулярную орбиталь. [7]
В основе построения молекулярных орбиталей ( МО), как и при построении атомных орбиталей ( АО), лежат одни и те же положения: энергетический критерий, принцип Паули и правило Хунда. Каждая молекулярная, как и атомная, орбиталь характеризуется своим набором четырех квантовых чисел, отражающих свойства электрона в данном состоянии. Заполнение электронами энергетических уровней происходит в порядке возрастания энергии. Отличие атомных от молекулярных орбиталей состоит в том, что первые одноцентровые, а вторые многоцентровые. [8]
Существуют два метода построения требуемых молекулярных орбиталей. В одном из них, называемом методом объединенного атома, исходное гипотетическое ядро, несущее весь суммарный заряд ядер всей молекулы, постепенно разделяется на составляющие атомы с конфигурацией ядер, отвечающей молекуле. [9]
В качестве базиса для построения молекулярных орбиталей возьмем ls - орбиталь атома водорода, а также Is - и 25-орбитали атома лития. [10]
В качестве базиса для построения молекулярных орбиталей возьмем ls - орбиталь атома водорода, а также Is - и Ss-орбитали атома лития. [11]
![]() |
Уровни энергий.| Орбитали молекул. [12] |
Прежде чем подойти к построению молекулярных орбиталей реагирующих систем и корреляционной диаграммы для них, следует обратить внимание и на следующий важный факт. Молекулярная орбиталь должна быть либо симметрична ( S), либо антисимметрична ( А) относительно любой операции симметрии для молекулы ( см. гл. Если построенная орбиталь не симметрична и не антисимметрична относительно какого-либо элемента симметрии, она не является молекулярной орби-талью системы. [13]
Атомные орбитали, используемые для построения молекулярных орбиталей, нельзя выбирать произвольно. На рисунке шесть первых молекулярных орбиталей являются связывающими, следующие три - несвязывающими, а остальные - разрыхляющими. Если на одной орбитали расположены два электрона, то для второго требуется большая энергия, чем для первого; эту разницу в энергиях называют энергией спаривания. Если на диаграмме молекулярных орбиталей энергия расщепления между двумя орбиталями меньше, чем энергия спаривания, каждая орбиталь будет занята одним электроном. В противном случае оба электрона останутся на более низкой орбитали и верхняя орбиталь будет пустой. [14]
![]() |
Энергетические уровни 2s - и 2р - орбиталей для атомов элементов второго периода до составления из. [15] |