Делокализованная связь. Метод молекулярных орбиталей Лекция 25 по курсу «Общая химия»
Многоцентровые связи Метод ВС: общая электронная пара принадлежит двум атомам одновременно. А если более чем двум? В* Откуда четвертая связь? «Банановая» связь Электронная пара – общая для трех атомов
Как изображать многоцентровые связи структурными формулами? Должно быть: N–O: 140 -145 пм N=O: 110 -115 пм Реально: обе связи по 120 пм! Что означает такая стрелка?
Химический смысл резонансных структур Для изображения делокализованных (многоцентровых) связей обычными структурными формулами Две структурных формулы обозначают одно вещество! Обоюдоострая стрелка – не символ превращения! Ни одна из структур реально не существует!
Как составлять резонансные структуры? Во всех структурах расположение атомов одно и то же! Для превращения одной структуры в другую: 1. Выбираем кратную связь и соседний с ней атом с зарядом (или неспаренным электроном): X=Y–Z– 2. Заряд – в сторону кратной связи через 1 атом, а связь – на 1 положение «навстречу» заряду: X=Y–Z– –X–Y=Z 3. Повторяем операцию, пока не переберем все возможные структуры
Зачем все это нужно? Чем более делокализован заряд – тем стабильнее частица! Сила кислот и стабильность анионов 3 структуры 2 структуры Вывод: HCl. O 3 сильнее H 2 SO 3
Метод молекулярных орбиталей (МО) 1. Молекула – единое целое, отдельных атомов в ней нет 2. В молекуле есть разрешенные состояния для электронов – молекулярные орбитали (МО), принадлежащие всей молекуле (многоцентровые). 3. Заполнение МО – по тем же правилам, что и АО (принцип Паули, правило Хунда, принцип наименьшей энергии)
Приближение МО ЛКАО = линейная комбинация атомных орбиталей • Любую МО можно представить как ЛКАО: МО = С 1 АО 1 + С 2 АО 2 + … + Сn АОn (С 1, C 2, … Cn – коэффициенты) • Комбинировать можно АО, близкие по энергии. • МО, полученные при ЛКАО, делятся на: Ш связывающие (ЕМО < ЕАО) Ш несвязывающие (ЕМО ≈ ЕАО) Ш разрыхляющие (ЕМО > ЕАО)
Различные виды МО АО водорода Разрыхляющая МО АО кислорода Несвязывающие МО Связывающие МО Молекулярно-орбитальная диаграмма воды
МО молекул водорода и гелия H 2 Кратность связи: Н 2 устойчива АО МО АО He 2 Кратность связи: Не 2 неустойчива АО МО АО
Проблема молекулы кислорода Описание по методу ВС: О О : Ö=Ö: Двойная связь, неспаренных электронов нет Экспериментальные данные: Eдисс = 498 к. Дж/моль двойная связь Парамагнитна есть неспаренные электроны Как объяснить? ? ?
Диаграмма МО кислорода АО МО АО σ* π* π 2 p Разрыхляющие 2 p σ Разрыхляющая σ* 2 s σ Связывающие 2 s Связывающая
Диаграмма молекулы СО Кратность связи Разрыхляющие Связывающие
Скачать презентацию Делокализованная связь Метод молекулярных орбиталей Лекция 25 по
25_Делокализованная связь.ppt