А. Ф. Новиков строение вещества
жүктеу/скачать 2,4 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.4. Ковалентная связь, метод валентных связей
| 37
Клаузиуса-Моссотти, можно определить ориентационную составляющую общей поляризации: Р ор = (4π / 3) · N А · (μ с 2 / 3 kT ), а затем вычислить дипольный момент молекулы (см. Методические указания к лабораторной работе № 3). 2.4. Ковалентная связь, метод валентных связей При описании молекул, составленных из однотипных атомов ( Н 2 , О 2 , N 2 и т.д.), уже невозможно обойтись классическими представлениями электростатики, здесь требуют применения квантово-механические модели на основе уравнения Э. Шредингера для многоэлектронных систем. Основное требование в данном случае состоит в определении вида волновой функции, обеспечивающей энергетическое условие образования связи, а именно: минимум энергии системы. Если домножить обе части уравнения Шредингера Ĥ Ψ = Е ·Ψ (см. разд. 1.8) на функцию Ψ ∗ и проинтегрировать это выражение по объему, то можно получить выражение: ∫ v Ψ ∗ · Ĥ Ψ · dV = Е · ∫ v Ψ·Ψ ∗ · dV . Отсюда следует, что энергия молекулы будет равна: Е = (∫ v Ψ ∗ · Ĥ Ψ · dV ) / (∫ v Ψ·Ψ ∗ · dV ). Таким образом, задача сводится к нахождению вида волновой функции, который бы давал при решении этого уравнения минимальное значение энергии в соответствии с первым условием образования химической связи (см. разд. 2.1). Поскольку решение уравнения Шредингера в общем виде для многоатомных частиц является задачей весьма и весьма сложной, а порою и вовсе неразрешимой, то используются некоторые приближения. Выработано два основных подхода к нахождению необходимого вида волновой функции, удовлетворяющего этому условию: метод валентных связей (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО). Метод валентных связей основан на следующих положениях: 1. Волновая функция электрона в молекуле не отличается от волновой функции электрона в изолированном атоме ( А или В ): Ψ a или Ψ b . 2. Пространственное распределение вероятности определяется так называемой линейной комбинацией атомных орбиталей – ЛКАО (ВС): Ψ = с · [ Ψ a (A) · Ψ b (B) + Ψ b (A) · Ψ a (B)] . |