Багатоцентрові зв’язки
У процесі розвитку методу валентних зв’язків з’ясувалося, що справжні властивості молекули виявляються проміжними між тими, які описує відповідна формула. Такі молекули описують набором з декількох валентних схем (метод накладення валентних схем). Як приклад розглядається молекула метану СН4. У ній окремі молекулярні орбіталі взаємодіють один з одним. Це явище називається локалізованої многоцентровой ковалентним зв’язком. Ці взаємодії слабкі, оскільки ступінь перекривання орбіталей невелика. Але молекули з багаторазово перекриваються атомними орбиталями, відповідальними за утворення зв’язків шляхом усуспільнення електронів трьома і більше атомами, існують (дібо-ран В2Н6). У цьому з’єднанні центральні атоми водню з’єднані трехцентровимі зв’язками, утвореними в результаті перекривання sp3-гібридних орбіталей двох атомів бору з 1s-атомної орбиталью атома водню.
З точки зору методу молекулярних орбіталей вважається, що кожен електрон перебуває в полі всіх ядер, але зв’язок не обов’язково утворена парою електронів (Н2 + – 2 протона і 1 електрон).
Метод молекулярних орбіталей використовує уявлення про молекулярної орбіталі, описуючи розподіл електронної щільності в молекулі.
Молекулярні орбіталі – хвильові функції електрона в молекулі або інший багатоатомної хімічної частці. Молекулярна орбіталь (МО) зайнята одним або двома електронами. В області зв’язування стан електрона описує зв’язує молекулярна орбіталь, в області розпушення – розпушуються молекулярна орбіталь. Розподіл електронів по молекулярним орбиталям відбувається так само як і розподіл електронів по атомним орбиталям в ізольованому атомі. Молекулярні орбіталі формуються при комбінаціях атомних орбіталей. Їх число, енергія і форма виводяться виходячи з числа, енергії та форми орбіталей атомів – елементів молекули.
Хвильові функції, що відповідають молекулярним орбиталям в двоатомної молекулі, представляють у вигляді суми і різниці хвильових функцій, атомних орбіталей, помножених на постійні коефіцієнти:? (АВ) = c1? (A) ± c2? (B). Це метод обчислення одноелектронної хвильової функції (молекулярні орбіталі у наближенні лінійної комбінації атомних орбіталей).
Енергії зв’язують орбіталей нижче енергії атомних орбіталей. Електрони зв’язують молекулярних орбіталей знаходяться в просторі між зв’язуваними атомами.
Енергії розпушуючих орбіталей вище енергії вихідних атомних орбіталей. Заселення розпушуючих молекулярних орбіталей електронами послаблює зв’язок.
Related posts:
- Гібридизація атомних орбіталей – види і типи Гібридизація атомних орбіталей – процес, що дозволяє зрозуміти, як атоми видозмінюють свої орбіталі при утворенні сполук. Так, що ж таке гібридизація, і які її типи існують? Загальна характеристика гібридизації атомних орбіталей Гібридизація атомних орбіталей – це процес, при якому змішуються різні орбіталі центрального атома, в результаті чого утворюються однакові за своїми характеристиками орбіталі. Гібридизація відбувається […]...
- Валентні стани атома вуглецю Ви вже знаєте, що електронні орбіталі характеризуються різними значеннями енергії, різної геометричної формою і спрямованість у просторі. Так, 1s-орбіталь має більш низькою енергією. Потім слід 2s-орбіталь, що володіє більш високою енергією. Обидві ці орбіталі мають форму сфери. Природно, 2s-орбіталь більше 1s-орбіталі: велика енергія є наслідком більшого середньої відстані між електронами і ядром. Три 2р-орбіталі гантелеобразная […]...
- Гібридизація орбіталей Гібридизація орбіталей – вирівнювання енергії та форми орбіталей. Суть процесу гібридизації атомних орбіталей полягає в тому, що електрон поблизу ядра пов’язаного атома характеризується не окремої атомної орбиталью, а комбінацією атомних орбіталей з однаковим головним квантовим числом. Така комбінація називається гібридною орбиталью. Гібридизація зачіпає лише вищі і близькі по енергії атомні орбіталі, зайняті електронами. Гібридні орбіталі […]...
- Метод молекулярних орбіталей (метод МО) Відмінність цього методу від методу електронних пар полягає в тому, що в ньому використовуються не хвильові функції, що описують електронні пари, а хвильові функції одного електрона в полі всіх ядер і інших електронів. Електрони молекули розміщуються за відповідними одноелектронне рівням з урахуванням принципу Паулі, тобто на одній молекулярної орбіті може перебувати не більше двох електронів, […]...
- Заповнення орбіталей Набори значень квантових чисел для різних атомних орбіталей: Під час заповнення електронами атомних орбіталей дотримуються наступні три правила: 1. Принцип стійкості (принцип мінімальної енергії). Орбіталі заповнюються починаючи з мають саму низьку енергію і далі в порядку її підвищення. У цьому випадку енергія атома є мінімальною, а стійкість – максимальною. Енергетична послідовність легко може бути описана […]...
- Метод валентного зв’язку При поступовому зближенні атомів взаємодія зростає і стає особливо великим, коли відстань між ядрами виявляється менше 2rорб. На цій відстані електронні орбіталі атомів перекриваються. При такому зближенні електрони різних атомів водню вже не можуть рухатися незалежно. По-перше, при попаданні електрона з одного атома в область перекривання він може не повернутися, а переходить на ls-орбіталь другого […]...
- Хімічний зв’язок і будова комплексних сполук В освіті комплексних сполук важливу роль відіграють донорно-акцепторні взаємодії ліганда і центрального атома. Донором електронної пари, як правило, є ліганд. Акцептором – центральний атом, який має вільні орбіталі. Зв’язок цей міцна і не розривається при розчиненні комплексу (неіо-ногенна), і її називають координаційної. Поряд з о-зв’язками утворюються π-зв’язку за донорно-акцепторного механізму. При цьому донором служить іон […]...
- Рух електронів Навколо ядра атома будь-якого елемента рухаються електрони. При цьому в нейтральному атомі число електронів дорівнює числу протонів в ядрі. Електрон рухається з великою швидкістю в просторі близько ядра. У деяких точках простору він буває рідше, а в деяких дуже часто. Ці точки можуть бути і трохи ближче до ядра і трохи далі від нього. Сукупність […]...
- Квантові числа електронів Квантові числа – енергетичні параметри, що визначають стан електрона і тип атомної орбіталі, на якій він знаходиться. 1. Головне квантове число n характеризує загальну енергію електрона і розмір орбіталі. Воно приймає цілочисельні значення від 1: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 2. Орбітальна (побічна) квантове число l характеризує форму атомної орбіталі і […]...
- Ковалентний хімічний зв’язок: полярний і неполярний Найбільш поширеним видом хімічної взаємодії є ковалентний зв’язок. Значення електронегативності елементів, що вступають у взаємодію, відрізняються не різко, в зв’язку з цим відбувається тільки зміщення загальної електронної пари до більш електронегативного атома. Ковалентна взаємодія може утворюватися за обмінним механізмом або по донорно-акцепторного. Обмінний механізм реалізується, якщо у кожного з атомів є неспарені електрони на зовнішніх […]...
- Просторова форма молекул Формули Льюїса багато чого говорять про електронну будову і стійкості молекул, але поки нічого не можуть сказати про їх просторовому будову. У теорії хімічного зв’язку існують два хороших підходу до пояснення і передрікання геометрії молекул. Вони добре узгоджуються між собою. Перший підхід називається теорією відштовхування валентних електронних пар (ОВЕП). Незважаючи на ” страшне” назва, суть […]...
- Гібридизація орбіталей атома вуглецю Гібридизація орбіталей – процес, при якому орбіталі, які спочатку були різних форм, а так само містили різну енергію, змішуються. При цьому відбувається утворення такої ж кількості гібридних орбіталей, які дорівнюють по формі і енергії. У атомів вуглецю, в гібридизації бере участь s-орбіталь. При цьому, кількість p-орбіталей, які здатні брати участь в гібридизації, варіюється від однієї […]...
- Поняття і класифікація дієнових вуглеводнів Пов’язуючи новий матеріал з вивченим раніше, вчитель розмовляє з хлопцями: які класи вуглеводнів ви вивчили? Які їх відмінні риси, загальні молекулярні формули? Результати цієї бесіди відображаються на дошці: Учитель підкреслює, що крім відображених на дошці вуглеводнів існує ще кілька класів речовин цього типу. Один з них носить назву алкадіени, дієнові вуглеводні або просто дієни. За […]...
- Характеристика аміака Азот утворює кілька водневих сполук – це гідразин N2H4, ступінь окислення азоту -2, гідроксиламін NH2OH, ступінь окислення азоту -1, і найважливіше водневе з’єднання азоту нітрид водню, або аміак NH3, ступінь окислення азоту -3. Аміак – ковалентное з’єднання. Молекула аміаку має форму тригональной піраміди. Відповідно до теорії гібридизації атомних орбіталей, валентні орбіталі атома азоту знаходиться в […]...
- Енергетичні рівні У орбіталей, до речі, теж є і своя енергія. І якщо кілька орбіталей мають рівну або близьку енергію, то вони утворюють свій енергетичний шар (рівень). Як хмари навколо планети, які можуть бути на різній висоті і утворювати різні шари. Кожен енергетичний рівень позначений за n, від одиниці і вище (n = 1, n = 2, […]...
- Квантово-механічна модель атома Орбиіаль – область простору всередині атома, у якій зосереджена велика частина заряду електрона. Орбіталь розглядається як сукупність імовірних (приблизно 90% можливих) положень електрона. Назва “орбіталь” (а не орбіта) відображає геометричне уявлення про стаціонарних станах електрона в атомі, підкреслюючи той факт, що стану електрона в атомі описується законами квантової механіки і відрізняється від класичного руху по […]...
- Електронна структура атомів Квантові числа використовують для опису стану електрона в атомі. Поряд з квантовими числами для тих же цілей використовують: Діаграми рівнів енергії атома; електронні конфігурації. 1. Діаграма рівнів енергії На малюнку показана діаграма рівнів атома, за допомогою якої можна описати електрони будь-якого атома. З попереднього матеріалу “Модель атома”, думаю, вам все на діаграмі зрозуміло. Єдиний нюанс, […]...
- Електронна будова етилену Учитель пише на дошці структурну формулу будь-якого алкана. В якому стані гібридизації знаходяться атоми вуглецю в цьому стані? З цього питання можна почати повторення вельми складного для розуміння матеріалу – валентні стани атома вуглецю. Всі вуглецеві атоми мають однаковий тип гібридизації – sp3. Яке взаємне розташування осейsp3-гібридних орбіталей у просторі? Які ще типи гібридизації хлопці […]...
- Електронна будова амінів Переходячи до питання про електронний і просторовому будову амінів, вчитель продовжує логіку викладу матеріалу, сформовану при розгляді вуглеводнів та кисневмісних сполук. У молекулах амінів з’являється новий елемент, важливий органоген – атом азоту. Доцільно на підставі положення в Періодичній системі згадати електронна будова атома цього елемента. Учні з місця відповідають на короткі запитання вчителя: – Положення […]...
- Електронні формули хімічних елементів Розташування електронів на енергетичних оболонках або рівнях записують за допомогою електронних формул хімічних елементів. Електронні формули або конфігурації допомагають уявити структуру атома елемента. Будова атома Щоб читати електронні формули, необхідно зрозуміти будову атома. Атоми всіх елементів складаються з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів, які розташовуються навколо ядра. Електрони знаходяться на різних енергетичних рівнях. […]...
- Особливості атомних структур елементів побічних підгруп У цьому розділі ми будемо розглядати елементи побічних підгруп I-VIII групи. Всі вони є елементами великих періодів. Елементи цих підгруп мають свої особливості в будові атомів. У елементів головних підгруп відбувається поступове завершення зовнішнього електронного шару, який містить тільки s – і р-оболонки. У елементів ж побічних підгруп предвнешнего шар знаходиться в процесі завершення, а […]...
- Ковалентний зв’язок В основу ковалентного зв’язку покладено принцип спільного використання електронів, як прагнення заповнення валентних рівнів енергії. 1. Водень – H2 Зазвичай в природі водень зустрічається не у вигляді окремого атома, а являє собою двоатомних молекул – Н2. Водень має один валентний електрон і йому потрібен ще один, щоб заповнити перший енергетичний рівень. Атом водню може “запозичити” […]...
- Будова атома вуглецю В даний час органічну хімію розглядають як хімію з’єднань вуглеводу, але, віддаючи данину поваги історії, як і раніше продовжують називати її органічною хімією. Тому так важливо більш докладно розглянути будову атома цього елемента, характер і просторове напрямок утворюваних нею хімічних зв’язків. Атом вуглецю складається з ядра, що має позитивний заряд +6 (так як містить шість […]...
- Електронна будова атома вуглецю в алканах У складі алканів (а також циклоалканів) всі атоми вуглецю має sp3-гібридизацію, зв’язку утворені чотирма рівноцінними гібрідізоваться орбиталями, отриманими в результаті гібридизації нерівноцінних однієї 2s – і трьох 2р-орбіталей. Для забезпечення мінімальних стеріческіх утруднень і взаємного відштовхування ці чотири рівноцінні молекулярні орбіталі розташовані в просторі на рівних один від одного відстанях, спрямовані до вершин тетраедра (ядро […]...
- Електронна формула елемента Алгоритм складання електронної формули елемента: Визначте число електронів в атомі використовуючи Періодичну таблицю хімічних елементів Менделєєва Д. І.. За номером періоду, в якій розташований елемент, визначте число енергетичних рівнів; число електронів на останньому електронному рівні відповідає номеру групи. Рівні розбити на підрівні і орбіталі і заповнити їх електронами у відповідності з правилами заповнення орбіталей: Необхідно […]...
- Валентні можливості атомів хімічних елементів Будова зовнішніх енергетичних рівнів атомів хімічних елементів і визначає в основному властивості їх атомів. Тому ці рівні називають валентними. Електрони цих рівнів, а іноді і предвнешнего рівнів можуть брати участь в утворенні хімічних зв’язків. Такі електрони також називають валентними. Валентність атома хімічного елемента визначається в першу чергу числом неспарених електронів, які беруть участь в утворенні […]...
- Мезомерія (резонанс) Деякі молекули, що містять кілька подвійних зв’язків виявляються значно менш реакційноздатними, ніж слід було очікувати. У подібних молекулах π-орбіталі не мають чіткої локалізації між сусідніми атомами, а утворюють загальну молекулярну π-орбіталь. Такі сполуки звуться Мезомерія (резонансних гібридів), оскільки їх будова неможливо уявити за допомогою звичайних хімічних формул (більш докладно теорія Мезомерія обговорюється в підручниках з […]...
- Радикал. Функціональна група Під радикалом мається на увазі вуглеводневий заступник (R), який є залишком молекули вуглеводню. Радикали утворюються внаслідок видалення одного або декількох атомів водню з молекули вуглеводню. це: Метил – CH3, Етил – C2H5, Пропив – C3H7. Функціональна група – це певний структурний фрагмент органічної молекули, що відповідає за конкретні хімічні властивості молекули. З’єднання можуть ставитися до […]...
- Ковалентний хімічний зв’язок в хімічних речовинах Ковалентний зв’язок – це зв’язок, що зв’язує найчастіше атоми неметалів молекулах і кристалах. Про те, який хімічний зв’язок називають ковалентним поговоримо в цій статті. Що таке ковалентний хімічний зв’язок? Ковалентний хімічний зв’язок – це зв’язок, що здійснюється за рахунок утворення спільних (зв’язують) електронних пар. Якщо між двома атомами є одна загальна електронна пара, то такий […]...
- Способи розриву ковалентного зв’язку в органічних сполуках Учитель ще раз просить учнів пригадати особливості будови органічних речовин. Він звертає увагу на те, що найбільш характерна для органічних сполук ковалентний зв’язок і молекулярну будову. Потім проводиться бесіда з питань: – Який зв’язок називається ковалентним? – Що таке загальна електронна пара? – Який механізм утворення спільної електронної пари? – Які різновиди ковалентного зв’язку ви […]...
- Будова електронних оболонок атомів Число електронів в атомі хімічного елемента визначається зарядом ядра Ze, де Z – номер елемента (число протонів або Зарядове число атома); е – заряд протона, рівний за абсолютним значенням заряду електрона. Розглянуті вище квантові числа точно характеризують можливі стану одного електрона в полі ядра. Це – квантові стани одноелектронного іона. У всіх атомах, окрім водню, […]...
- Відносна молекулярна маса У хімії надзвичайно важливим є поняття “молекулярна маса”. Молекулярну масу часто плутають з молярною масою. Чим відрізняються ці величини, і якими властивостями володіють? Молекулярна маса Атоми і молекули – найдрібніші частинки будь-яких хімічних речовини. Якщо постаратися висловити їх масу в грамах, то вийде число, в якому перед коми буде перебувати близько 20 нулів. Тому вимірювати […]...
- Маса молекул Визначити масу молекули звичайним шляхом, тобто зважуванням, звичайно, неможливо. Вона для цього занадто мала. В даний час існує багато методів визначення мас молекул, зокрема, за допомогою мас-спектрографа визначені маси всіх атомів таблиці Менделєєва. Оскільки маси атомів і молекул надзвичайно малі, то при розрахунках зазвичай використовують не абсолютні, а відносні значення мас, одержувані шляхом порівняння мас […]...
- Стан електронів в атомі Під станом електрона в атомі розуміють сукупність інформації про енергію певного електрона і просторі, в якому він знаходиться. Ми вже знаємо, що електрон в атомі не має траєкторії руху, тобто можна говорити лише про ймовірність знаходження його в просторі навколо ядра. Він може знаходитися в будь-якій частині цього простору, що оточує ядро, і сукупність різних […]...
- Валентність Зовнішня електронна оболонка атома, яка відповідно і визначає його хімічні властивості, може містити не більше восьми електронів. Виняток становлять лише атоми водню і гелію, на єдиній орбіталі яких може перебувати не більше двох електронів. За допомогою зовнішніх електронів, які називають валентними, здійснюється хімічний зв’язок між атомами, і утворюються хімічні сполуки. Електронну оболонку, яка містить валентні […]...
- Характеристика орбіталей Датським вченим Нільсом Бором в 1913 р було встановлено наступне. Кожна орбіталь (Бор називав їх орбітами) має строго певні розміри і тому називається стаціонарною або стійкою. Рухаючись за такою орбіталі, електрон не виділяє і не поглинає енергії, а повністю зберігає її запас Такий стан називається нормальним. Якщо електрону повідомити додатково енергію ззовні, то він “збуджується” […]...
- Фосфін Водневе з’єднання фосфору – фосфін РН3. Будова молекули фосфіну схоже на будову молекули аміаку, хоча через менший вкладу s-орбіталі в гібридизацію валентний кут практично дорівнює 90 °, неподіленого електронних пара займає переважно s-орбіталь, вона стає менш доступною для утворення зв’язків за донорно-акцепторного механізму, тому фосфін набагато гірше розчинний у воді і виявляє меншу основність, ніж […]...
- Органічна хімія: визначення Органічна хімія – це хімія сполук вуглецю. Атоми вуглецю можуть зв’язуватися один з одним, утворюючи ланцюжки або цикли. Тому в оточуючому нас світі міститься близько декількох мільярдів різних хімічних органічних сполук. Доведено, що міцність зв’язку С – С можна зіставити з міцністю зв’язку З – О. Можна розглянути приклад зв’язку Si – O, Si – […]...
- Валентності поширених елементів Водень Один з найпоширеніших елементів у Всесвіті, зустрічається у багатьох з’єднаннях і завжди має V = 1. Це пов’язано з будовою його зовнішньої електронної орбіталі, на якій у водню знаходиться 1 електрон. На першому рівні може перебувати не більше двох електронів одночасно, таким чином, водень може або віддати свій електрон і утворити зв’язок (електронна оболонка […]...
- Вода як хімічний елемент Найважливішими похідними кисню є його сполуки з воднем – вода Н2О і перекис водню Н2О2. Розглянемо обидва з’єднання і в першу чергу найбільш поширене з них – воду. Про будову молекули води і полярному характері зв’язку між атомами водню і кисню говорилося в.§ 6, гл. I. Молекулярний вага води дорівнює 18. У газоподібному стані (у […]...