АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Двухатомные молекулы и ионы элементов II-го периода

Читайте также:
  1. I этап основного периода смены .
  2. Алгоритмы упорядочивания элементов в массивах
  3. Анализ и оценка поведения фирмы совершенного конкурента в двух временных периодах
  4. Анализ элементов художественного текста
  5. Анатомо-физиологическая характеристика периода новорожденности.
  6. Античная философия классического периода.
  7. Архитектура Древней Греции Классического периода
  8. Билет 12. Императоры 1-го периода иконоборчества. Их военно-политическая деятельность. Культурная и религиозная политика.
  9. Билет 13. Императоры 2-го периода иконоборчества. Их военно-политическая деятельность. Культурная и религиозная политика.
  10. Билет № 8 Философия досократовского периода.
  11. Биогеохимические круговороты основных химических элементов в биосфере
  12. В зависимости от длительности периода задолженности в колонках с 9 по 12 поместите значения Фактического баланса с данной фирмой или 0.

Атомы этих элементов во внешнем электронном слое содержат четыре АО – 2s, 2px, 2py и 2pz, которые образуют восемь МО по четыре связывающих и разрыхляющих.

Внутренние 1s2 электроны не принимают участие в построении МО.

Вид молекулярных орбиталей определяется формой и расположением в пространстве исходных атомных орбиталей.

Два АО 2s образуют ss ss* МО такой же формы, как и у ранее рассмотренных молекул и ионов элементов I-го периода. АО 2р могут комбинироваться двумя различными способами:

разрыхляющая МО связывающая МО

или:

разрыхляющая МО связывающая МО

в плоскости xz

 

Атомные орбитали 2ру образуют такие же по форме МО py и py*, но лежащими в плоскости ху.

Энергетическая последовательность МО характеризуется рядом:

ss<ss* ss<ss* <py=pz<sx <sx<py=pz <py*=pz*<sx* <py*=pz*<sx* По N2 включительно После N2

 

Рассмотрим электронное строение молекулы О2, которое не имеет удовлетворительного объяснения в методе ВС:

O2 [(ss)2(ss*)2(s2)2 (py)2(pz)2(py*)1(pz*)1], E=493 кДж/моль, r=0,121 нм, КС=(8-4)/2=2, О=О.

Диаграмма приведена для О2

Таким образом, в молекуле кислорода связь двойная, что не противоречит методу ВС. Однако метод МО естественно приводит к наличию в молекуле O2 двух неспаренных электронов и объясняет экспериментально установленный парамагнетизм кислорода, который не следует из метода ВС.

В молекулярном ионе кислорода O2+ удаляется один электрон с разрыхляющей py* или pz* орбитали, что приводит к возрастанию кратности связи, повышению прочности связи и сокращению межъядерного расстояния: КС=(8-3)/2=2,5, E=629 кДж/моль, r=0,112 нм.

 

Для гетероядерных (образованных из разных атомов) двухатомных молекул элементов II-го периода энергетическая диаграмма и последовательность заселения электронами молекулярных орбиталей остается той же, что и для гомоядерных молекул, но следует учесть меньшую энергию электронов на атомных орбиталях у более электроотрицательного атома.

Энергетическая диаграмма МО гетероядерной молекулы АВ, где A имеет меньшую электроотрицательность, чем B.

 

Рассмотрим электронное строение молекулы CN (циана) c упрощенным изображением энергетической диаграммы, C 1s22s22p2, N 1s22s22p3:

Электронная формула молекулы CN [(ss)2(ss*)2(py)2(pz)2(sx)1]. Кратность связи КС=(7-2)/2=2,5, E=745 кДж/моль, r=0,117 нм.

Молекула CN является псевдогалогеном и обладает большим сродством к электрону CN + e ® CN-, что обусловлено приходом дополнительного электрона на sx орбиталь. Это приводит к повышению кратности связи и при незначительном сокращении межъядерного расстояния к довольно сильному увеличению прочности связи в цианид-ионе CN- по сравнению с молекулой CN. В ионе CN- КС=(8-2)/2=3, (C≡N)-, E=991 кДж/моль, r=0,115 нм.

Таким образом, отрыв или присоединение электронов, изменяющие их количество на связывающих или разрыхляющих МО, приводит к изменению кратности связи и других характеристик молекул и ионов.

Несвязывающие и неразрыхляющие молекулярные орбитали имеются, например, в молекуле фтороводорода HF. Атомные орбитали 1s атома водорода и 2s атома фтора при одинаковой симметрии не комбинируют между собой из-за большой разницы в энергиях их электронов, а орбитали 2py и 2pz – вследствие разной симметрии.

Схематическое представление σсв связывающей МО HF

Схематическое представление несвязывающей и разрыхляющей МО HF:

Энергетическая диаграмма МО имеет указанный вид (рис.), а электронная формула молекулы HF [(ssn)2(ssp)2(pyn)2(pzn)2]

 

Несвязывающие и неразрыхляющие МО - ssn, pyn и pzn.

Кратность связи в молекуле HF RC=(2-0)/2=1, H-F.

Энергетическая диаграмма МО молекулы СО:

AOC МОСО АОО


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)