2-ХИМСВЯЗЬ.ppt

= ЕАВ – (ЕА + ЕВ) < 0


ЕА, ЕВ -

- энергия химической связи
∠А-В-С [°] - угол связи (валентный угол),направленность



m>n
ΔЕ(r)

состоянии

связи Eсв rсв ∠А-В-С )
Решается уравнение Шредингера, т.е

Для этого применяют метод приближенного вычисления-вариационный метод:

По способу задания функции первого приближения (Ψпп) ковалентную связь описывают двумя методами:
1. Метод валентных связей (МВС)
2. Метод молекулярных орбиталей (ММО)

и Ф.Лондон 1927 г.
Принимается:
1) Атомы водорода А и В в

2) известны волновые функции электрона 1 в атоме А - ΨА(1) и электрона 2 в атоме В - ΨВ(2) – 1S атомные орбитали электронов 1 и 2.

3) частицы (электроны и ядра атомов) неразличимы.

Вид функций первого приближения Ψ1 и Ψ2 (описывают состояния электронов в молекуле водорода):

основном состоянии,
Е –полная энергия молекулы

2Ео

–“обменный интеграл”-∆Е вследствие неразличимости эл-нов - e⋅ψiψjdV
r→∞ Q→0, I→0,

Единичная химическая связь образуется общей парой электронов с противоположными спинами.

Насыщенность – ограниченное число связей, которые может образовывать атом [определяется числом неспаренных (валентных)электронов на внешнем энергетическом уровне атома в основном или возбужденном состоянии]

2) Общая электронная пара локализована(расположена) между атомами в направлении максимального перекрывания атомных орбиталей(минимума потенциальной энергии)

Направленность - атомы взаимно располагаются таким образом, чтобы перекрывание валентных орбиталей было максимальным. Расположение в пространстве общей электронной пары определяется ориентацией атомных валентных орбиталей

3) Энергия связи определяется только силами электростатического взаимодействия электронов и ядер и зависит от величины перекрывания орбиталей

Из двух связей та прочнее, где перекрывание валентных атомных орбиталей больше

тройная связь (σ- и две π-связи)
σ px-px
π pz-pz

H2O, H2S, H2Se
Строение определяется пространственной ориентацией валентных орбиталей
H 1s1
O,

от эффективного заряда δ
χЭ > χН

водорода равноценны
H 1s1
АО: С 2s22px1py1pz0 →ГАО: С 2s12px1py1pz1

Гибридизация орбиталей -замена атомных

Правила построения ГАО
ΨГАО=ΣCiΨАО 2. Е всех ГАО одинакова, ΣЕАО> ΣЕГАО

3. ΣnАО = ΣnГАО [ΣnГАО≤ 6 (spd)]

4.-от вида и числа АО зависит пространств.конфигурация ГАО(форма молекул)

5.- могут гибридизоваться не все валентные электроны (гибридные орбитали образуют σ-связи, не гибридные - π)

тетраэдрическая конфигурация → sp3-гибридные орбитали

N 2s22px12py12pz1 Н 1s1 Н+

в результирующем поле всех ядер и остальных электронов. Молекула рассматривается

2.Состояние электрона в молекуле описывают волновые функции которые называют молекулярными орбиталями(МО). МО - линейная комбинация АО (МО-ЛКАО). МО многоцентровые (т.к. в молекуле не менее 2-х ядер) в отличие от АО.

3.Совокупность молекулярных орбиталей в молекуле называется электронной конфигурацией молекулы.

Заполнение электронами молекулярных орбиталей осуществляется на основе принципа
минимума энергии
принципа Паули
правила Хунда

химической связи (валентные орбитали).
Для s- и p-элементов валентными орбиталями

2. Взаимодействующие АО должны иметь одинаковую симметрию относительно линии связи, при этом число образующихся МО равно числу АО.
Две ns-атомные орбитали образуют две σ-молекулярные орбитали.
Две np-орбитали образуются две σ- и четыре π-молекулярные орбитали.

3. Точное значение энергий МО необходимо рассчитывать, но можно пользоваться качественными схемами энергетических диаграмм молекул.