Принцип - максимальное перекрывание
Cтраница 3
 |
Образование 5 / 3-гибридизованной орбиты. [31] |
Как удачно выразился Коулсон [5]: Главное преимущество гибридизованных атомных орбит - это их заметная направленность, что в соответствии с принципом максимального перекрывания приводит к образованию более прочных связей. Отсюда непосредственно следуют некоторые общие черты, характеризующие прочность связи. Во-первых, s - связи ( как, например, в молекулах щелочных металлов Li2) почти всегда слабы. Это происходит потому, что две одинаковые s - орбиты соседних атомов не могут сильно перекрываться из-за сферически симметричного распределения заряда, особенно в том случае ( как у щелочных металлов), когда электронные облака размыты. Такие связи слабее, чем р-связи, где направленный характер р-орбиты допускает значительное перекрывание. Интересными примерами, иллюстрирующими эти правила, являются три молекулы Li2, F2, Са ( например, в СзНе), где энергии связи соответственно равны 26, 35 и 80 ккал1моль Элементы группы IVA - кремний, германий, олово и свинец - образуют тетраэдрические 5р3 - гибридизованные орбиты таким же образом. [32]
ЩЩ Если для р-орбитали в принципе возможны оба варианта перекрывания, то предпочтительным будет перекрывание в направлении длинной оси р-обритали: это называют принципом максимального перекрывания. Так получает объяснение направленность валентности, в которой участвуют р-орбитали. Перекрывания функций этого типа ( рис. 1.7 а), а также s - функций ( рис. 1.5, в, г, и) создают распределение плотности связующих электронов, имеющее вращательную симметрию вокруг линии связи. Подобные связи обозначают символом а. Перекрывание типа, изображенного на рис. 1.7, б, приводит к аксиально-симметричному распределению электронной плотности. [33]
Например, в этилене взаимное отталкивание атомов водорода ведет к тому, что они смещаются в сторону от положения, которое они должны были бы занять согласно принципу максимального перекрывания связевых орбит. [34]
 |
Гибридизация у атома углерода ( схематично. р - и 8р2 - состояния показаны лишь стрелками. [35] |
Рассмотрим сначала образование связи между двумя атомами углерода в 5 / 3-состояниях, воспользовавшись для этого схематическим изображением на рис. 1.9. Для этого надо представить себе взаимодействие двух 5 / 3-орбиталей с соблюдением принципа максимального перекрывания. Оставшиеся у каждого атома углерода три р3 - орбитали должны вступить во взаимодействие с 1s - орбиталями атомов водорода. [36]
Условие образования связи в молекулах преимущественно в тех направлениях, при которых атомные орбитали соседних атомов, принадлежащих одной связи, максимально налагаются друг на друга, что и приводит к появлению значительного электронного заряда между атомами, называется принципом максимального перекрывания. Он позволяет, зная свойство атомных орбиталей отдельных атомов, во многих случаях с достаточно высокой степенью точности предсказать геометрическую форму сложных молекул, не производя детальных вычислений. [37]
Из теории Малликена ясно, что взаимодействия с переносом заряда должны оказывать двоякое влияние на структуру молекулярных комплексов. Принцип максимального перекрывания позволяет определять их форму. Минимум потенциальной энергии возникает, когда две молекулы в бимолекулярном комплексе ориентируются таким образом, что при этом достигается максимальное возможное перекрывание электронодонорной орбитали с элек-троноакцепторной орбиталью в отсутствие других сил. Это положение иллюстрируется структурой тг-сопряженных доноров и акцепторов, образующих стэкинг - стопки с параллельными плоскостями молекул, которые, однако несколько сдвинуты одна относительно другой. За последнее десятилетие выполнено много работ по исследованию структур комплексов биомолекул, и для объяснения части этих структур иногда привлекаются представления о переносе заряда. [38]
Проявление молекулярной донорной способности посредством того или иного донорного центра зависит от ряда обстоятельств. Основным является принцип максимального перекрывания орбиталей донора и акцептора. [39]
S) не соответствует максимуму S. Таким образом, принцип максимального перекрывания не пригоден для расчета оптимальных орбитальных экспонент. [40]
Для возникновения химической связи величина S должна быть положительной, а чтобы связь была достаточно прочной, значение 5UV должно быть сравнительно большим. В соответствии с принципом максимального перекрывания также предполагается, что между величиной интеграла перекрывания и прочностью связи имеется прямо пропорциональная зависимость. [41]
В этилене из четырех валентных электронов атома углерода гиб-ридизован один s - электрон и два р-электрона, поэтому углерод при двойной связи находится в состоянии 5р2 - гибридизации. В соответствии с принципом максимального перекрывания все атомы в этилене располагаются в одной плоскости и валентный угол должен также составлять 120, что согласуется с экспериментальными данными. [42]
 |
Шаростер-жневая модель молекулы этилена.| Структурная модель молекулы этилена. [43] |
В этилене из четырех валентных электронов атома углерода гибридизован один s - электрон и два р-электрона, поэтому углерод при двойной связи находится в состоянии 5р2 - гибридизации. В соответствии с принципом максимального перекрывания все атомы в этилене располагаются в одной плоскости и валентный угол должен также составлять 120, что согласуется с экспериментальными данными. [44]
Для возникновения химической связи величина S v должна быть положительной, а чтобы связь была достаточно прочной, значение Syv должно быть сравнительно большим. В соответствии с принципом максимального перекрывания также предполагается, что между величиной интеграла перекрывания и прочностью связи имеется прямо пропорциональная зависимость. [45]
Страницы: 1 2 3 4