Три - р-электрон
Cтраница 2
Для этого в качестве примера удобнее всего взять возбужденный атом углерода, имеющий во внешнем слое четыре непарных валентных электрона: один s - и три р-электрона. Так как углеродные атомы образуют соединения почти исключительно в четырехвалентном состоянии, очевидно, затрата энергии на возбуждение валентностей перекрывается в случае углерода большими экзоэффектами образования четырех связей. [16]
Природу я-связи в этилене можно представить себе следующим образом: после возбуждения нормальных атомов углерода во внешней оболочке каждого из них оказывается по одному s - и по три р-электрона. Электрон и два р-электрона каждого атома создают по три гибридных р2 - облака ( по 33 % s - xa - рактера в каждом); эти облака имеют оси в одной и той же плоскости под углом в 120 друг к другу. [17]
Преподаватель еще раз подчеркивает, что подобное рассмотрение электронной структуры метана объясняет эквивалентность всех четырех связей в метане, хотя в образовании связей метана принимают участие один s - электрон и три р-электрона. [18]
Едва ли следует специально доказывать, что теория, развитая для молекулы Н2О, в одинаковой степени применима также к NH3 и к другим молекулам аналогичного типа, имеющим не более чем три р-электрона. Наконец, можно пользоваться формулой, подобной (7.26), для вычисления изменения энергии, когда а или а отклоняются от своих равновесных значений. Это позволяет, в свою очередь, рассчитать частоту деформационных колебаний ( обозначаемую обычно через v2), при которых угол НОН периодически увеличивается и уменьшается. Учитывая приближения, сделанные при выводе формулы для Е, а также то, что v2 определяется второй производной от Е, полученное согласие представляется даже слишком хорошим. [19]
Внешними валентными электронами этих элементов являются три р-электрона недостроенной р6 - подоболочки. Три р-электрона каждого атома спариваются с р-электронами своих ближайших соседей, образуя прочные ковалентные связи с двумя антипараллельными электронами, движущимися по орбите, имеющей форму восьмерки. [20]
Установлен лишь сам факт существования висмутина BiH3, но надежные характеристики из-за его неустойчивости отсутствуют. Наиболее устойчивая 3, когда на связь в значительной степени ковалентную затрачивается с внешнего энергетического уровня три р-электрона. [21]
 |
Физические свойства сурьмы и висмута. [22] |
Находящиеся в VA-подгруппе периодической системы сурьма и висмут, так же как и гермл нй, являются промежуточными элементами. На наружном уровне оболочек атомы сурьмы и висмута содержат по два s - электрона и по три р-электрона, причем последние являются непарными. Так же, как и германий, сурьма и висмут не способны к образованию элементарных как положительно, так и отрицательно заряженных ионов. [23]
 |
Типы связи. [24] |
Направленный характер взаимодействия сохраняется и в тех случаях, когда в связях участвуют орбитали разного типа. Например, как уже отмечалось, для атомов IV группы в связях участвуют один s - электрон и три р-электрона. Эти четыре связи во многих случаях ( например, кубические кристаллы алмаза, кремния, германия) оказываются равноценными. Такую равноценность связей можно объяснить, если предположить, что в них принимают участие не чистые s - и р-электроны, а электроны, находящиеся в смешанных, или гибридных, состояниях. В результате такой гибридизации угловая структура волновых функций изменяется. Возможна гибридизация орбиталей и других типов. [25]
Но когда центральный атом содержит электрона, один из которых находится на s - орбитали со сферической симметрией, а другой - на гантелеобраз-нойр-орбитали, возникают сложности. Во всех соединениях предельных углеводородов и их производных атом углерода всегда находится в центре тетраэдра с углами между связями, равными 109 28, хотя в углерода есть один s - электрон и три р-электрона. [26]
Первая энергия ионизации для В меньше, чем для Be, потому что самый внешний электрон бора находится на менее стабильной ( энергетически более высокой) орбитали. В атоме углерода, С, на двух из трех 2р - орбиталей находится по одному электрону. В согласии с правилом Гунда, в атоме азота, N, три р-электрона расселены по трем 2р - орбиталям, вместо того чтобы два из них оказались спарены на одной орбитали. Четвертый 2р - электрон в атоме кислорода, О, удерживается менее прочно, чем первые три, из-за отталкивания с другим электроном, спаренным с ним на 2р - ор-битали. Поэтому первая энергия ионизации О сравнительно мала. [27]
 |
Схема напраплешюстм орбиталей.| Схема перекрывания орбнталей. [28] |
Так, орбиталь s - электропа шарообразна, а орбиталь р-злектрона имеет форму гантели. По числу ячеек в качестве валентных могут фигурировать максимально один s - элсктрон и три р-электрона. [29]
При приложении теории атомной связи к углероду следует иметь в виду, что соединения, в которых он четырехвалентен, могут быть выведены только из возбужденного состояния атома С. Когда речь идет об основном состоянии атома С, то по данным спектров имеется в виду 2s22pa 8Р0 - состояние, следовательно, такое состояние, в котором не спарены только 2 электрона. В этом состоянии углерод может быть только двухвалентным. Низшее возбужденное состояние, при котором все 4 электрона внешней сферы углерода не спарены, соответствует термам 2s 2р3 bSz - В этом состоянии не только три р-электрона, но также s - электрон имеют параллельные спины. При спаривании 4 электронов с электронами атомов, которые образуют связь с углеродом ( так как это обсуждалось в гл. Следствием этого, помицо повышения прочности связи, является еще и то, что четыре валентности углерода равноценны и направлены по углам тетраэдра. [30]
Страницы: 1 2 3