Метод молекулярных орбиталей.

Страница 3

У атомов кислорода суммарное число орбиталей такое же, как у азота – 10, следовательно, молекулярных орбиталей у О2 – тоже десять. Суммарно количество электронов у молекулы О2 на два электрона больше, чем у молекулы азота. При распределении электронов по МО кислорода, в соответствии основным принципам распределения, последние два электрона занимают p2pyраз- и p2pzраз-орбитали, по одному на орбиталь (правило Гунда). Наличие неспаренных электронов на МО придает молекуле кислорода новые свойства, по сравнению с молекулой азота. Молекула кислорода становится парамагнитной, т.е. она приобретает магнитные свойства и способна притягивать магнитным полем. У диамагнитных веществ все электроны парные.

Рассмотрим кратность связи в молекуле кислорода. К.С.О2=10-6/2=2. По сравнению с молекулой азота, молекула кислорода должна быть менее прочной. Действительно это так. Энергия диссоциации молекулы кислорода составляет 494 кДж/моль.

АО МО AO

О’ O2 O’

s2pxсв

p2pyраз p2pzраз

p2pyсв p2pzсв

2P 2P

s2pxсв

s2sраз

2S 2S

s2sсв

s1sраз

1S 1S

s1sсв

Рис.4.24. Схема расположения молекулярных орбиталей O2.

Электронная формула молекулы кислорода:

2О=O2 [(s1sсв)2 (s1sраз)2 (s2sсв)2 (s2sраз)2 (s2pxсв) (p2py,zсв)4 (p2py,zраз)4].

Рассмотрим молекулярную частицу, например молекулярный ион O+2. На рис.4.25. дана энергетическая схема такой частицы.

АО МО AO

О’ O+2 O+

s2pxраз

p2pyраз p2pzраз

p2pyсв p2pzсв

2P 2P

s2pxсв

s2sраз

2S s2sсв 2S

s1sраз

1S s1sсв 1S

Рис.4.25. Схема расположения молекулярных орбиталей частицы O+2.

В молекулярном ионе кислорода, частица O+2, суммированный заряд ядер кислорода на единицу превышает суммированный заряд электронной оболочки молекулы. Следовательно, у частицы O+2 на один электрон меньше, чем у молекулы кислорода O2. На схеме молекулярных орбиталей (рис.4.25.) на ppраз орбиталях имеется только один неспаренный электрон (орбиталь p2pyраз). Это вносит некоторые изменения в свойства таких частиц по сравнению с молекулами O2. По-видимому, ослабляют парамагнитные свойства и усиливают прочность молекулярного образования. Кратность связи O+2 будет (К.С. O2+=10-5/2=2,5) на 0,5 единиц выше. Следовательно такие кислородные частицы очень устойчивы. Энергия диссоциации O+2 равна 629 кДж/моль.

Сравнительные данные по распределению электронов на МО, кратности связи и энергии диссоциации молекул и некоторых молекулярных частиц элементов второго периода представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2.

Li2

Be2

B2

C2

N+2

N2

O+2

O2

O-2

O2-2

F2

Ne2

spxраз

ppyраз,

ppzраз

ppyсв,

ppzсв

spxсв

s2sраз

s2sсв

s1sраз

s1sсв

Кратность связи

1

0

1

2

2,5

3

2,5

2

1,5

1

1

0

Длина связи, А

2,67

1,59

1,24

1,12

1,09

1,12

1,21

1,34

1,46

1,41

Энергия диссоци-ации кДж/моль

99

0

276

602

843

942

634

494

394

151

0

Парамагнитные свойства

+

+

+

+

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Смотрите также

Пасты, эмульсии. Пены, суспензии
...

Ампульное производство гентамицина сульфата
Гентамицин сульфат представляет собой смесь гентамицинов С1,С2,С3 продуцируемых Micromonospora purpurea и обладающих антимикробным действием. Препарат представляет собой пористую массу и ...

Влияние углекислого газа
      Деятельность человека достигла уже такого уровня развития, при котором её влияние на природу приобретает глобальный характер. Природные системы - атмосфера, суша, океан, - а также жиз ...