В системе обозначений метода МО реакцию образования молекулы водорода из атомов записывают так:

2H[1s¹] = H₂[(σ^CB1s)²],

т. е. используются символы, выражающие размещение электронов на атомных и молекулярных орбиталях. При этом символ каждой МО заключается в круглые скобки и над скобками справа проставляется число электронов на этой орбитали.

Число валентных связей определяется по формуле:

N_СВ - N разр

B =

где: В – число связей;

N_СВ, N разр – соответственно число связывающих и разрыхляющих электронов в молекуле.

В молекуле водорода В = (2—0) : 2=1, водород одновалентен. Молекула Н₂ диамагнитна (электроны спарены).

Теперь легко объясняется одноэлектронная связь в молекулярном ионе Н₂⁺ (рис.13). Единственный электрон этого иона занимает энергетически наиболее выгодную орбиталь ^св1s. Уравнение процесса:

H[1s¹] + H⁺ = H₂⁺[(σ^св1s)¹], ∆H = - 259,4 кДж

Рис. 13. Энергетическая схема образования Рис. 14. Энергетическая схема

молекулярного иона водорода H₂образования дигелий-иона Hе₂

Число связей в ионе H₂⁺ равно ½ (связь одним электроном). Ион H₂⁺ — парамагнитен (имеет один неспаренный электрон).

Возможно существование молекулярного дигелий иона Не₂⁺ (рис.14). Уравнение его образования

He[1s²] + He⁺[1s¹] = He₂⁺ [(σ^CB 1s)²(σ ^разр1s)¹], ∆H = - 292,8 кДж

Этот ион экспериментально обнаружен. Число связей в нем (2—1) : 2 = ¹/₂.

Ион— парамагнитен (имеет неспаренный электрон).

4.5.2. Основные двухатомные гомонуклеарные молекулы элементов 2-го периода. Рассмотренный принцип построения МО из двух одинаковых АО сохраняется при построении гомонуклеарных молекул элементов 2-го периода системы Д.И. Менделеева. Они образуются в результате взаимодействия 2s- и 2р_x-, 2р_y- и 2р_z-орбиталей.

Участием внутренних электронов 1s-орбиталей можно пренебречь (на последующих энергетических схемах они не учтены). 2s-орбиталь одного атома взаимодействует только с 2s-орбиталью другого атома (должна быть близость значений энергий взаимодействующих орбиталей), образуя МО σ_2s^св и σ_2s^разр. При перекрывании (взаимодействии) 2р-орбиталей обоих атомов образуются МО: σ_х^св, σ_х^разр, π_у^св,π_у^разр,π_z^св,π_z^разр

Предыдущая Следующая