Молекула фтористого водорода

Энергетическая молекулярная диаграмма азота и кислорода

В атоме N электроны внутреннего слоя не принимают участие в образовании химической связи. Восемь орбиталей атома каждого азота комбинируются в восемь молекулярных орбиталей N₂. На внешних 2 – s и 2 – р – орбиталях находится 10 электронов, которые вначале заполняют орбитали с наиболее низкой энергией. При этом разрыхляющие орбитали остаются свободными. Электроны 2s - орбиталей заполняют обе орбитали (связующую и разрыхляющую) и не образуют химической связи, это неподеленные электронные пары атома азота.

Вывод: Молекула будет устойчивой только в том случае, если сумма электронов на связывающих орбиталях будет превышать сумму электронов на разрыхляющих.

Молекула кислорода. На внешнем слое 2-х атомов кислорода содержится 12 электронов. 10 располагаются как у молекулы азота. Оставшиеся 2 располагаются на двух 2p_x и 2р_y – π разрыхляющих орбиталях. В соответствии с рисунком мы видим 2 неспаренных электрона, что решает вопрос о парамагнитности молекулы кислорода.

Энергия 1s электрона атома Н выше, чем энергия 2р электрона атома F; энергия 2s- электрона атома F₂ еще меньше, поэтому взаимодействие 1s и 2s электронов маловероятно. Следовательно, с 1s орбиталью атома Н будет реагировать 2р орбиталь атома F, а именно р_x, та которая ориентирована по линии связывающей центры атомов. В результате взаимодействия могут образовываться 2σ МО связывающая и разрыхляющая. Связывающая орбиталь обладает энергией ниже, чем энергией р-орбиталей. АО F₂ 2s, 2p_y, 2p_z образуют МО с энергией как у исходного атома. Эти МО называются несвязывающими. Электроны находящиеся на них не принимают участие в образовании связи.

Какое же значение имеет метод МО?

Данный метод является мощным средством исследования строения молекул. В настоящее время выполнены расчеты множества формул, которые включают в себя десятки атомов, что позволяет прогнозировать биологическую активность вещества. Кроме прогнозирования свойств молекул данный метод позволяет моделировать химические реакции.

ЛЕКЦИЯ № 5

Дата добавления: 2013-12-13