Учебное пособие для студентов 1 го курса фен


  Пространственное строение многоатомных частиц



Pdf көрінісі
бет16/66
Дата06.11.2023
өлшемі6,53 Mb.
#190004
түріУчебное пособие
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   66
Байланысты:
httpslib.nsu.ruxmluibitstreamhandlensu584Задачник Физическая20химия.pdfsequence=4&isAllowed=y

3.2.2. 
Пространственное строение многоатомных частиц
 
Пространственное
 
строение
 
(геометрическая
 
форма)

это 
взаимное расположение атомов в многоатомной частице, 
характеризуемое длинами связей и валентными углами (углами 
между двумя связями).
Химические связи 
σ
-
типа обладают осевой симметрией, ось 
симметрии направлена вдоль 
линии связи
. Поэтому углы между 
связями, образованными одним атомом, определяются взаимной 
ориентацией его АО, электроны которых участвуют в образовании 
σ
-
связей. 
Для 
объяснения 
пространственного 
строения 
молекул 
привлекаются 
представления
 
о
 
гибридизации
 
атомных 
орбиталей
.
Гибридные
 
атомные
 
орбитали
(ГАО


линейные комбинации 
атомных орбиталей, соответствующих нескольким различным 
значениям азимутального квантового числа. 
Важнейшие типы ГАО и их взаимная ориентация
Тип 
гибридизации
Число 
гибридных 
орбиталей
Взаимная ориентация 
ГАО
Геометрия 
молекулы
sp

линейная
sp
2

треугольник
H F
B
Cl
Cl
Cl
S
F
F
F
F
F
F
H
O
H
O
S
O


39 
sp
3

тетраэдр
dsp
2

квадрат
dsp
3

тригональная 
бипирамида
d
2
sp
3

октаэдр
Механизм образования связи не влияет на тип гибридизации АО. 
Линейная молекула Ве
Cl
2
может образоваться как из атомов Ве и 
двух атомов 
Cl
, так и из ионов Ве
2+
и двух
Cl

. В последнем случае 
ион Ве
2+
(акцептор) предоставляет вакантные 2
s

и 2
р
-
АО, а ионы 
Cl

(доноры) –
неподелѐнные пары электронов. Оба механизма 
приводят к одному и тому же 
sp
-
гибридному состоянию. 
Теория гибридизации хорошо применима для определения 
пространственного строения 
комплексных
 
соединений

Комплексное 
соединение состоит из 
центрального
 
атома
(ЦА) в определѐнной 
степени окисления, вокруг которого координированы нейтральные 
молекулы или ионы, называемые 
лигандами
. Общее число 
σ
-
связей, 
образуемых ЦА с лигандами, называется 
координационным
 
числом
(КЧ) центрального атома.
Комплекс может
быть нейтральным, а также положительным 
или отрицательным ионом в зависимости от зарядов ЦА и 
координированных лигандов. Поэтому в комплексных соединениях 
различают 
внутреннюю 
(или 
координационную) 
сферу, 


40 
включающую ЦА и координированные лиганды, а также
внешнюю 
сферу, образуемую противоионами.
Например, для комплексного соединения [
Cu(NH
3
)
4
]SO
4
:
ЦА –
Cu
2+
; лиганды –
NH
3
; КЧ = 4; внутренняя сфера 
[Cu(NH
3
)
4
]
2+
; внешняя сфера 
SO
4
2


Строение комплексных соединений можно объяснить путѐм 
рассмотрения типа гибридных орбиталей центрального атома
участвующих в образовании 
σ
-
связей с лигандами. Обычно в 
комплексных соединениях реализуется донорно
-
акцепторный 
механизм образования связи. При
этом ЦА (обычно ион 
переходного металла) предоставляет вакантные АО (акцептор 
электронов), а лиганд –
неподелѐнные пары электронов (донор 
электронов).
Для объяснения пространственного строения (геометрии) 
молекул существует ещѐ один подход –


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   66




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет