Основы общей химии

Несмотря на то, что в основе методов ВС и МО лежат различные представления об образовании химической связи в молекулах (в методе ВС рассматривают молекулу как совокупность отдельных взаимодействующих атомов, а в методе МО – как самостоятельное целое), расчеты обоими методами энергии связи и распределения электронной плотности, естественно, приводят к одинаковым результатам. Метод ВС обладает большей наглядностью при описании химической связи. Метод МО использует сравнительно более простой математический аппарат и поэтому широко используется в квантово-механических расчетах. Кроме того метод МО, в отличие от метода ВС, объясняет магнитные свойства молекул.

2.3. Полярность связи. Дипольный момент молекулы

П ри образовании ковалентной химической связи между разными атомами (гетероядерные молекулы) электронная плотность распределяется не симметрично относительно ядер. В молекуле она сдвинута в сторону атома, имеющего большее значение электроотрицательности. Вследствие этого в двухатомной молекуле центры тяжести положительных зарядов ядер и отрицательных зарядов электронов не совпадают. Возникает система разных по знаку, но одинаковых по величине электрических зарядов (d+ и d-) – электрический диполь (рис. 2.23).

Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. .31. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей для ns- и np- АО с учетом взаимодействия s и p-электронов.31. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей для ns- и np- АО с учетом взаимодействия s и p-электронов.31. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей для ns- и np- АО с учетом взаимодействия s и p-электронов.31. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей для ns- и np- АО с учетом взаимодействия s и p-электронов.31. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей для ns- и np- АО с учетом взаимодействия s и p-электронов.31. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей для ns- и np- АО с учетом взаимодействия s и p-электронов.32. Схема образования диполя
в гетероядерной молекуле АВ




Мерой полярности связи (характеристикой диполя) является дипольный момент m – произведение величины заряда d на расстояние между центрами тяжести положительных и отрицательных зарядов (длина диполя l).
Единицей измерения дипольного момента в системе СИ [Кл×м] чаще используется внесистемная единица Дебай (D): 1 D = 3,33×10^-30 Кл×м.
В гетероядерных молекулах связь всегда полярна, но если число атомов в молекуле три и более, то возникающая при этом система распределения зарядов может привести к тому, что молекула в целом не будет являться диполем – центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают. Как правило, это связано с симметричным строением молекулы.
Если молекулу, даже если она не является диполем, поместить в электрическое поле напряженностью Е, происходит разделение центров тяжести зарядов в результате смещения электронов относительно ядер, и смещения атомов относительно друг друга в молекуле. При этом молекула приобретает наведенный (индуцированный) дипольный момент. Способность молекул приобретать в электрическом поле дипольный момент называется поляризуемостью.
Дипольный момент наведенного диполя пропорционален напряженности электрического поля: , где a – коэффициент поляризуемости (поляризуемость) атома или молекулы, e₀ – электрическая постоянная.

жүктеу/скачать 2,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: