4 Дәріс Тақырыбы: Химиялық байланыс. Молекулааралық әрекеттесу. Мақсаты
Молекулярлық орбитальдар теориясы
жүктеу/скачать 1,88 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Молекулярлық орбитальдар
- Байланыстыратын молекулярлық орбиталь: 1) атомдар ядролары арасында жоғары электрондық тығыздықпен сипатталады, сондықтан оның тиімділігі
| 2. Молекулярлық орбитальдар теориясы
Молекулярлық орбитальдар теориясы (МОТ) химиялық байланысты екі орталықты екі электронды деп қарастырмайды. Молекуланы көп ядролық деп қарастырады, себебі әрекет бірнеше ядролар арасында жүреді және оны делокализацияланады деп есептейді. Молекулярлық орбиталь әдісі бойынша электрондар молекула ішінде біртекті таралады, яғни делокализацияланады. Молекулярлық орбитальдар атомдық орбитальдардың комбинациясы. Молекулада химиялық байланыстың молекулярлық орбитальдар теориясының тұрғысынан қарастырамыз. Мысалы, сутек молекуласының түзілуін атомдық орбиталі бар. Молекулярлық орбиталь әдісі екі сутек атомдары бір-біріне жақындағанда қабысады деп қарастырады. Атомдардың толқындық функциялары ψ(1s)А + ψ(1s)В деп белгілейміз. Сонда жүйе күйі төмендегі екі теңдікпен сипатталуы мүмкін: Байланыстыратын молекулярлық орбиталь: 1) атомдар ядролары арасында жоғары электрондық тығыздықпен сипатталады, сондықтан оның тиімділігі жоғары; 2) энергия деңгейі атомдық орбитальдарға қарағанда төмен орналасады. Босаң орбитальда электронның орналасу мүмкіндігі нольге тең. Электрондардың молекулярлық орбитальдарда орналасу энергиясы төмен орбитальдардан басталады. Атомдар арасындағы әрекет мөлшері байланыс санымен сипатталады. Коваленттік байланыс саны мына теңдікпен анықталады: Көбінесе төмендегі байланыстың түрлері кездеседі: 1. бір байланыс (жай) байланыс саны - 1; 2. қос байланыс (байланыс саны - 2); 3. үш байланыс (байланыс саны - 3). МОӘ ашылуына үлкен үлесін қосқан Р.Малликен. МОӘ негізгі қағидалары: Молекула – ядро мен электрондардан тұратын біртұтас бөлшек. Атомдағы атомдық орбитальдар (АО) сияқты молекулада молекулалық орбитальдар (МО) болады. АО – s, p, d, f - болса, соған сәйкес σ, π, δ, φ МО болады. МО Паули ұстанымы, Гунд ережесі бойынша орналасады. МО-дар АО-ның сызықтық комбинациясы, яғни n-АО-дан n-МО түзіледі. Екі атомдық орбитальдар қосылуынан пайда болған молекулалық орбитальдарда әрбір бастапқы атомдық орбитальға қарағанда ядролар аралығындағы электрондар тығыздығы жоғары болады да, ал энергиялары төмен болады. Мұндай молекулалық орбитальды байланыстырушы деп атайды. Атомдық орбитальдарды алу арқылы түзілген молекулалық орбитальда электрон тығыздығы ядролардың сырт жағында жоғары болады. Оның энергиясы бастапқы атомдық орбитальдарға қарағанда жоғары болады және босаңдатушы молекулалық орбиталь деп аталады. Байланыстырушы орбитальдағы әр бір электрон жүйесінің тұрақтылығын қандай шамаға жоғарылатса, сондай шамаға босаңдатушы орбитальдағы электрон оны төмендетеді. Атомдық s-орбитальдардың бірігіп араласуы σ-молекулалық орбитальдар түзеді. Атомдық р- орбитальдардан түзілген екі центрлі МО-ның түзілуінің энергетикалық сызбанұсқасы көрсетілген. Атомдық рх – орбитальдардың араласып бірігуіне σрх – молекулалық орбитальдар, ал атомдық ру-рz – орбитальдардың бірігуінен молекулалық πу және πz – орбитальдар түзеді. МО-әдісі бойынша химиялық байланыстарды қарастыру дегеніміз молекулада оның орбитальдарында электрондарды орналастыруды суреттеу. АО сияқты МО Паули ұстанымына сәйкес спиндері қарама-қарсы максималды екі электрондармен толтырылады, сол сияқты МО-ның толуы Гунд ережесіне және энергия тиімділік принципіне сәйкес келеді. Молекула түзілгенде электрондар минимальды энергияға сәйкес келетін МО толтырылады. МОӘ бойынша байланыс санын табу үшін байланыстырушы және босаңдатушы электрондар айырымын екіге бөледі. Егер ол 0 тең болса, молекула түзілмейді, яғни болмайды. Е σ босаң.1s Байланыс саны = (2-0)/2=1 1s 1s σбайл1s АО МО АО
Сутегі молекуласының энергетикалық диаграммасы. жүктеу/скачать 1,88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|