Cтраница 4
Исходя из распределения электронов по молекулярным орбиталям, определяют такие характеристики химической связи, как кратность и магнитные свойства. По магнитным свойствам соединения делят на парамагнитные и диамагнитные. Парамагнитные соединения имеют неспаренные электроны, в диамагнитных соединениях все электроны спарены. Анализируя энергетические диаграммы, можно сопоставить энергии и длины связей, а также потенциалы ионизации не сильно различающихся по электронному строению соединений. [46]
Наряду с непосредственным рассмотрением взаимодействий, приводящих к образованию химической связи и решением ряда самостоятельных задач в изучении электронного строения молекул, квантовая химия позволяет найти связь, обычно нетривиальную, между типами взаимодействий в соединениях и определяемыми из эксперимента характеристиками электронного строения молекул. Именно в последнем проявляются наиболее важные черты современной квантовой химии. С другой стороны, сопоставление теоретических и экспериментальных значений характеристик электронного строения позволяет судить о корректности имеющихся представлений об электронном строении соединений и о точности выполняемых квантовохимических расчетов. [47]
До недавнего времени химия криптона, ксенона и радона практически ничем не отличалась от химии других членов подгруппы VIIIA. Прошло несколько лет и химические соединения были открыты у всех трех благородных элементов больших периодов. Разнообразие их соединений оказалось неожиданно большим ( см. табл. 25) а способы получения теперь надежно налажены. Возможность получения таких вещсств Бартлетт предвидел теоретически на основании сопоставления величин потенциалов ионизации молекулы кислорода ( 12 10 эВ) и ксенона ( 12 13 эВ) и их размеров. Хотя электронное строение соединений благородных газов во многом еще представляет загадку, сейчас уже можно выделить основные факторы, влияющие на их образование и прежде всего на строение атомов этих элементов. [48]
В заключение следует упомянуть еще об одном большом преимуществе метода ЭПР, а также о его недостатках в сравнении с методом определения магнитной восприимчивости. Если говорить о недостатках метода ЭПР, то следует прежде всего отметить, что во многих случаях приходится снимать спектры при очень низких температурах, например при температуре жидкого азота или даже жидкого гелия. Применение низкой температуры диктуется необходимостью снизить спин-решеточную релаксацию, благодаря чему можно обнаружить линии в спектре ЭПР, недоступные наблюдению при обычных температурах. Во многих случаях, особенно если парамагнитный ион содержит четное число электронов, при любых условиях эксперимента спектр ЭПР почти невозможно обнаружить. Кроме того, для снятия спектров ЭПР применяют дорогостоящую и сложную аппаратуру, а интерпретация спектров зачастую очень сложна и требует большого искусства. Техника измерения магнитной восприимчивости сравнительно несложна, применение этого метода не связано с особыми ограничениями, и если парамагнитный ион присутствует в образце в достаточной концентрации, его восприимчивость всегда можно экспериментально измерить и получить сведения о его магнитном моменте. За исключением особых случаев, метод ЭПР никоим образом не заменяет измерений магнитной восприимчивости. Определение магнитной восприимчивости остается одним из наиболее ценных и широко применяющихся в химии методов исследования электронного строения соединений переходных металлов. [49]