11. Элемент қасиеттерінің периодтылығы Атом радиусы
50. Молекулалық орбитальдар әдісі
жүктеу/скачать 101,78 Kb.
|
| 49.
50. Молекулалық орбитальдар әдісі. Коваленттік байланыс табиғатын қарастыруда екі тәсіл қолданылады. Олар: валенттік байланыс әдісі (ВБ) және молекулалық орбитальдар (МО) әдісі. Құрылыс теориясының қазіргі кванттық механикалық кезеңі Шредингир теңдеуін шешуге екі жақтан келумен екі түрлі теориялық әдіске негізделеді. Бұлар: ВБ теориясы, оның негізін 1930 жылдары салған Л.Полинг, Дж Слэтар және т.б.; екінші, осымен қатарлас дамыған теория - МО теориясы, негізін салушылар Р.Малликен, Ф.Хунд, Г.Герцберг, В.Хюккель т.б. Екі теория да көптеген сұрақтарға дұрыс жауап береді. Екі теорияның да өзіндік артықшылығы мен кемшіліктері бар. ВБ теориясы химиялық байланыстың қанығуын, бағытталуын, химиялық реакциялар активациясын түсіндіруде қолайлы. Бірақ қосылыс құрылысын, еселі байланысты түсіндіруде дара электронды қосылыстарды түсіндіруде молекула спектрлерін сипаттауда тиімсіз болады. Мысалы, ВБ әдісімен Н2+ сутегінің молекулалық ионының құрылысын сипаттай алмаймыз. Н2+ ионы шын мәнінде өмір сүре алады (оны ашқан Дж.Томсон, XIX ғ). Сутегі молекуласын электронмен атқылап алуға болады. (Н2) = 2 (Н) Δ Н0298 = 436,0 кДж (Н+2) = (Н) + (Н+), Δ Н0298 = 262,8 кДж Бұл мәліметтерден Н2+ ионы байланысы Н2 молекуласымен салыстырғанда аз болғанымен, недәуір мықты екенін көреміз. Сыртқы магнит өрісі әсеріне байланысты заттарды диамагнитті, парамагнитті деп екіге бөлеміз.Диамагнитті молекулаларда барлық электрондар жұптасқан күйде болады, дара электрон болмайды. Парамагнитті молекулаларда жұптаспаған дара электрондар болады және дара электрон саны неғұрлым көп болса, зат магнит өрісіне соғұрлым жақсы тартылады. Мысалы, газ күйіндегі О2 молекуласында осындай дара электрондар бар екені анықталды. ВБ әдісі бойынша олай болу мүмкін емес. ВБ әдісі бойынша шыққан бұл тұжырым эксперимент нәтижелеріне дәл келмейді.Осындай келіспеушіліктер молекулалары құрылысын түсіндіруде, сол сияқты реакцияласқыш т.б. реакцияларының құрылысын түсіндіруде кездеседі. Сондықтан ВБ әдісі түсіндіре алмаған сұрақтарға МО әдісі жауап береді.МО теориясы бойынша молекула тұтас жүйе деп есептеледі. ВБ әдісі бойынша атомның байланыс түзуге қатысқан орбитальдары және сол орбитальдардағы электрондар өзгеріске түседі, ал басқа электрондар өзгеріске түспейді, әр атомды жеке алғанда қандай күйде болса, сондай күйде қалады деп есептеледі. Әрбір атомда АО болатыны секілді әрбір молекулаға МО сәйкес келеді. Оларды АО s, p, d, f секілді σ, π, δ, φ деп белгілейміз. МО да АО секілді Паули принципіне, Гунд ережесіне сәйкес, энергия өсуіне сай электронға толады. АО-дан айырмасы МО көп центрлі болады. Сондықтан оның формасы күрделі. МО қарапайым әдіс бойынша АО сызықтық комбинациясына тең деп есептеледі. . Яғни, N АО N МО түзеді. МО теориясының негізі:Молекула тұтас жүйе, ондағы барлық электрондар сол молекулаға ортақ.Молекуладағы электрон атомдағы сияқты бір ядроның өрісінде емес, молекула құрамындағы барық ядро өрісінде болады. Молекуладағы әр орбитальға молекулалық толқындық функция сәйкес келеді. Молекулалық орбитальдарға электрондардың орналасуы Паули принципіне, Гунд ережесіне, орбитальдар энергиясының өсуіне сай жүреді.Н2+ молекулалық ионы мен Н2 молекуласын МО тұрғысынан қарастырайық. Н2+ молекулалық ионында 1 электрон екі атомға ортақ та қосылыс сутегі атомы мен протоннан мына схема бойынша түзіледі. Н + Н+ - 262,8 кДж = Н2+ жүктеу/скачать 101,78 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|