Дәріс кешені kv him 2218 «Химия» пәні 6В07105- «Технологиялық машиналар және жабдықтар» Мамандығы үшін Алматы, 2020 ж. №1 Дәріс
жүктеу/скачать 1,02 Mb.
|
дәріс
- Бұл бет үшін навигация:
- Молекулалық орбитальдар әдісі (МОӘ)
- байланыстырушы молекулалық орбитальмен (МО байл.
- (АОСК)
| ВБ әдісінің кемшіліктері
атомдардың әрекеттесу сызығының бойындағы кеңестіктің көлемінде ғана электрондарды шоғырландыру олардың бөлшектік және толқындық табиғатына қайшы келеді; әдіс бір электронның (H2O түрінде) және электронның тақ санының (NO түрінде) қатысуымен бөлшектің түзілу мүмкіндігін жоққа шығарады; металдық байланысты түсіндіруге қолданылмайды. Молекулалық орбитальдар әдісі (МОӘ). Осы әдіске сәйкес молекулалық орбиталь (МО) барлық әрекеттесуші атомдардың ядроларына тиесілі көп орталықты болып қарастырылады. Химиялық байланысты жүзеге асыратын байланыстырушы молекулалық орбитальмен (МОбайл.) қатар, қарапайым молекула сипаттамасы үшін маңызы зор босатушы молекулалық орбиталь (МОбос.) ұғымы енгізілген. Әрекеттесуші екі АО-дан әрдайым энергиясы бойынша жақын, бірақ орбиталь белгілері бойынша әртүрлі орбитальдар МОбайл. және МОбос. түзіледі. Қаныққан АО(s²) немесе АО(p6) атомдық орбитальдары химиялық байланыстың түзілуіне әкелмейді. Байланыстырушы молекулалық орбитальдарда электрондардың энергетикалық қоры бос орбитальдарды толтырып тұратын (Паули принципіне сай) электрондар қорымен жабылады. Сондықтан ішкі электрондар іс жүзінде химиялық байланысқа үлес қоспайды. Химиялық байланыстың түзілуіне негізгі үлесті валентті электрондар қосады. Химиялық байланыстың түзілуіне үлес қоспайтын валентті электрондардың орбитальдары байланыстырмайтын молекулалық орбитальдар деп аталады. Атомдық орбитальдардың сызықтық комбинациясы (АОСК) қарапайым жуықтау шеңберінде пси-функция (y(МО)) арқылы келесі түрде жазылады: y (МО) = C1y1 (AO) C2 y2 ( AO), мұндағы C1 және C2 – элементтердің электртерістілігі ескерілген кездегі және оның иондану дәрежесімен байланысты түзілетін молекулалық орбитальдардың коэффициенттері (үлестері). « » белгісінде атомдық орбитальдардың (АО) әрекеттесуі кезінде екі жағдай орындалуы мүмкін: 1) « + » таңбалы болса, онда бастапқы жағдаймен салыстырғанда жүйе өзінің энергиясын төмендетеді – байланыстырушы молекулалық орбиталь түзіледі, МОбайл..; 2) «–» таңбалы болса, онда бастапқы жағдаймен салыстырғанда жүйе өзінің энергиясын арттырады – босатушы молекулалық орбиталь түзіледі, МОбос.. 4.1-суретте молекулалық орбитальдар әдісінде жиі кездесетін 2s және 2p (2px, 2py, 2pz) АО энергетикалық сызбасы келтірілген. Осы сызбаға сәйкес энергия мына қатар бойынша өседі: sбайл.(s)sбос.(s)p байл.(py)=pбайл.(pz) sбайл.(px) p бос. (py) = p бос. (pz) s бос. (px) Екінші кіші периодтың гомоядролық элементтері үшін азоттан кейінгі энергетикалық деңгейлерге мынадай орналасу тән: sбайл.(s)s бос. (s)s байл.(px)p байл.(py) = p байл.(pz) p бос. (py) = p бос. (pz) s бос. (px) 4.1-сурет. Энергетикалық диаграмма Молекулалық орбитальдар әдісінде валенттілік түсінігі жоқ. Егер байланыстырушы орбитальдардағы электрондардың саны босатушы орбитальдардың электрондары санынан артық болса, онда химиялық байланыс түзіледі. Екі атомды молекуланың байланыс еселігі (nk) мына қатынаспен анықталады: nk= ½ ( å ē (MOбайл.) – å ē (MOбос.) Байланыс еселігі бөлшек сан болуы мүмкін (H2+, nk = 0,5). Молекулалық орбитальдар әдісі химиялық қосылыс беріктігін түсіндіруге мүмкіндік береді (NO+, NO2+ және т.б.). Осы әдіс шеңберінде молекула магнетизмі түсіндіріледі. Ол қосылыстарды жалпылама электрондармен сипаттау үшін (C6H6), сонымен қатар, металдық байланысты сипаттау үшін қолданылады. Бұл әдістің тілі – молекулалардың энергетикалық диаграммасы. Молекулалық орбитальдар әдісі бойынша бірқатар молекулалар формулаларының жазылуын қарастырайық. Тік жақшалар МОӘ шеңберінде энергия қоры молекуланың түзілуіне әсер етпейтін электрондармен қаныққан, ішкі АО-дан құралған, МО-ды бейнелейді. Доғал жақшада берілген МО түзілуіне қатысатын электрондар көрсетілген. 1-мысал: 2Li (1s²2s1) = Li2 [sбайл.1ss бос.1s] s²байл.(2s). Li2 молекуласында дара байланыс болу керек. Оның түзілуіне 2s электронының байланыстырушы MO (sбайл.) қатысады. 2-мысал: 2N(1s²2s²2p³ ) = N2[ ] s²байл.(2s) s² бос. (2s) p² байл. (2py) = p² байл. (2pz) s² байл. (2px); nk = ½ ( 8 – 2 ) = 3. 3-мысал: 2O(1s²2s²2p4) = O2[ ] s²байл. (2s) s²бос. (2s) s²байл. (2px) p²байл. (2py) = p²байл. (2pz) p1бос. (2py) = p1бос. (2pz) Байланыстырушы орбитальдардағы электрондар саны сегізге, босатушы орбитальда – төртке тең, сондықтан: nk (O2) = ½ ( 8 – 4 ) = 2 Келтірілген формуладан оттектің (O2) парамагнитті молекуласында Хунд ережесіне сай төмендеген екі p – босатушы орбитальдарында жұптаспаған екі электрон бар екендігі көрінеді. жүктеу/скачать 1,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|