Г.А. Миронова - Конденсированное состояние вещества - от структурных единиц до живой материи. Т1 (1119317), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Орб пшлз с.иную дчы юелм дисеремел а а создании п- н и- ошзед. Поэюму атомные арбиталн, принилаиошие у юсше в и-саши, ис- ключ«ются нз рассмотрении при выборе гнбрнлизируюшихая арбиталсй, нбразуюшнх п-сюпн. 5. (ллн разность энергий пцюкрмшнашвкся азомных арбагалей «елк«а (чта особенно южно в слу ~ае свези различных аюмов), то лвухцсн гровые молекулярные арбнтали образу~лесю нз зэ р- н д-состояний незавнюма лруг от друга, то есп. без гнбриннзаиии.
Иа рис. 2-14 изсбраше>п энергстн ихван диаграмма молекрпрных арбизалей, возникаюших из атамнмл )тч хгч 2Р.сРбитшшй в малекУле азат«И« Заметим, по тбргдлис орбю л . нмсмг ктж и и ивунр«ме арбзнпл, обрарюл л ям~синай нбюил]вед и орбвзл нц ео все атомные гибринзые арбнпли эквивалезпны мпклу собзй татаа «ак мш|еиулярныс (связывающие н разрыгчяюшнс) значительна аглнчаютсн друг от друга ~ю распрелслеиизо электронной гнатилстн 2.10.3.
О«пивные зины гибридных орби плюй яр.-пзбрилнзиции Гибридвзируиися 2 - и 2Р, -орбит«ли. Гибрилных ербиталей ьр, — две (рис. 2-15 ). Избранноа направление — ась О2. Схемэ, нллюсгрируюшал распределение не«тронной шютнпсти в гибридюирэемзях атаьпзых 2Р н 2р„.орби пнях и лвух гнбриюзьн ць— орбизюях предо пвленп на рнс. 2-15. Каждая ю пбриеиых орбиззлей ииест ацюю вышленнае непрзвление сгюралпточеиия элекзранной юатшютн — ась О2, хон суммарно, на обеих гибридных арбиталял пеитр ильес ~ н электронной нлотнытн остается ва «арс атома.
зрт-пзбрилизлцнн. Рассмотрим юбрилнзалню атомных 2з -, 2р„ч 2РГ орбззтюей Из них образротся трн гибридных орбигзлн. Избранного иагфаввения в ленном слуша нег. Ны зри гибридные связи находятся. таким абразпм, в плыкастн ХУ и, поскольку онн эквивюеятвм, та расгинюжены еад углам 120' круг к другу (риа. 2-16]. зрз-пзбрпднзвцня. й гибридизации принимают участие атомные йю 2Р. ч 2]з„э 2Р;а]бзпшзи. Обрюуипся 4 гнбрилнмс орбитали. Избранного направления ист. Лмнсюмя камбйнпнил 11 Т'--(Чз,тй', Чт, +Чт, ) из палшкительиьн нитавляюшнх гибриаизнруеыых вюмных валнавьн фуикпий задает направление «вшзь пространственной лнагаиэли куба, если аси сзютемы нюрлиняг направлены ла ребрам куба, я вершина куба аовпалзст с пампам координат.
1як «ек асс связи эквивыюппы, зо углы лзеяшу ними должны бызь олннаковы. Таким образам, четмре зрэ пзбридные связи напра«лены из пснцж тетразлра и ега вершинам. Углы меишу алев«ми равны 105"28' (риа. 2-16]. 119 118 ЧЛО76 ! !у Ы дзлгюодююжъе овсы г Л!пт Ш м йьр'.тибр нишини. В этом шу юе гибрнднзиругатся атомные 2тэ р, -, 2рг -. 24 -орбизалн. Вылеяеннос шя всею ашмных аотпювых функций надрашеине — тпэ шпрааяенне мнниьсшьнэй зле«джиной ги«тнссш ОУ.
Линейная комбнеацня * !( ра по южан». шк и исхоаныс»олионые функции, и плссксшн ХУ и и стяелясг ]тлы 45" с осями ОХ и ОУ. В результате сбрюуются 4 анан»а«ситные орбнтшн, расдолсженные гюл углом 90' друг к другу (рнс. 2-16). Р ' 2-16 нлсс Р и з з ц~~тзц т осн ньп пп опрятных Рпшмси. Сп.ю нм .гяю и со Репка и гю ю~ю иа р злее шюй агама рлмс си нм р- ом)Ш у яни спампярыиззн 4»р'-гнбрилншвня. Рассмятриааепж гибрилшлци» «олноаьп функций 2г. 2р,.
2Р„2р,. 3 ! т. Образуется 5 гибригшых орбишлей. Выделе«- мы яапрлшюннсм, вдоль «старого эффективно сююлыааются э!пят!юинь е гзлогиссп~ т!жх еолиояых функпнй Ч'т„, 'Рз н Ч', л»ласте» ось т* зл, ш, ОХ «отора» оп!алел»е напрашснне дяут связей. Остшьнмс три эк»иааленпше саши находятся в гшгжпхтд, ортогональной оси 07, пол равныь~и уцыми 120' друг к пруту. Взаимны ориеишшм Хлр гнбришгых связей по »этна на рис.2 16 н апрелеляогся иаправясннями пяти векторся из гшпра тригональной бнин!пмиды «се вершинам. Н!'т о нш йздтйтнбрцлнзвппя. Рассмотрим пгбргошзацггю 2» -, 2р -, 2р, -, 2р -. 34, -.
34 г, орбиталей. Гибрилных слязсй должна быть б. Из наоравлений вылелзстся шпраялсине 6~, каь и а случае ш) э-гг брюгпзацин. Остальные 4 орбптши расположены в плоскссш Х]', шк а случае бртптбрилитлцнн. Из уе.юани э«вилюс гнссти саязсй с. сдуег, что асс 6 саязсй сбразумт сноп.'му аекюров, лапрааленных из центра октаэлра к его вершинам (рис.
2-16). Углы мшкау сяязями раины 90' 2.10.4. Рлслекул» ВеН» Рассмотрим испспьзояаннс метола я«лонгин« связей на примере молекулы ВеНз. ВсИ, — это анисина» трпяпоьиня молекула. Спзукгура залсизных орбитаясй у Ве — Ъ~2р школа, что лалентность Вс (число н паранин« г ! о полном сжтоянии) раона нулю. Лл» ил о чтобы»тоь мог обршовымпь химические связи, необхолпмо, чтобы атом перешел и мпбукленнсе сссюян«е олин электрон с заполненной йрорбитали — иа одну аз свободных 2р-орбшалсй.
При эпзм поя»эяютса 2 гикгюреннык электрона и заченгность Вс сгановитсн равной 2. Прн иачбу денни эшктрона 2,» (!проход 2г 2р) сбражнлся лес гибридные р,србнтзлн Ч', ориентире- ~~.:В 0 ванные под углши 180' друг к другу ню и!И (рнс. 2-17, верхний рисунок). Эти орбита»и чубжктнено оерс«рывмотся с Шбитвлями Ч'( ) и Ч' (я) о— о ';.
атомов еолоргаз ( и 6). В результате бс получаются дае (на рис)нке а пентре— Н !и бааля и затемненная) экаимшентные лвую!ешроаыс молекулярные с»азию!аь ° !ие орбиглэи с с=ъ авю ь = ! ьз„, + ! . г г Н"! о и дае разрыхляююнс (нижний рисуиск] ( ь) Рис. 2-17. Нл р ем рисуиш пгклшаю 1г-орп ж ЭНЕРГНГНЧЕСКНЕ УРОанн МОЛСКУЛЯР- „д д и (сд, 6 „аа д„ нык п.орбиталей двукратно амрождены шра ) е»рци~ыс 2 р; (рас, 2 — 18). орб тши ац м бсрюпн . Н Напралленигжп, гибрплных орбгцз.
з Пл сяы с а«жн и рый опюлсляст линейную конфнгурашгю рь~ юыа орбиталп ый Н олекуляриых связей. члсты ! Число обраэуюп>ихся гнбриллых, орб>палеП аарспеляетс», в »срази« очсрепь, числам сввп«. апарне 2»2Г~ — — г лалжиы быль абра»анапы данным "1 1« Н Ш «юмом и молекуле а также '!ислам' электронов на п~брнлюируюшвхся г- ! 1а нм! и р-арбнталях.
В »аннам случае, прим наличии цринпипиальнад вжмткно-1 пг го,тл атн абра>анана« лвух,>рч трех >РЕ или ' чеплрех грт-арбнталец, асуп«с>ищет- г р .ж!В Ох магг юли«э Сэ ПЕРЕЫП аар!М>П- ПРН Этан ЛШ Ва лшпиых элеюрана ат Вс и по апвому г,' рп, г«е Пня,. щектраиу щ южлщо атома Н полностью твпалпяют обе святынаюшис ар.
бита»и. Обрапжпн«е уплой «вых П«яап юл мютыг! Рбвтптгб энер т>гма «либо. ес аыах)в 52Л !. Хяьп>ческая связь я прост)>цясгпспяпя структура щачекуп Ит пропедеиного «ыше «налип сшдует, по надравленносгь гнбрнпных орбита«ей и пространстве охпясгстаует конфигурации саше« н струюурс машкул (концепция По«инга). Однако валснгные элект!юны мг>~)ч ирнсутспюаать не только на гибрнлпых орбит»пах, абеапечнвая сюэь ага >ов, на н иа орбитапях с непалеленными парами элеат(хаим.
которые нс принимают участия в обратов»пни моле»ударных связей. Сот»ясна лрелложеннаП Гнллсспн теории (принципу) отталкивании валситаьп электронных пар ( »1сцстэщ:П еб:ппньрпг герацюп (УВВРП) ~т бе!). молекула ори ни«пег талз ю прсстраистпснную коифнгурвцвю, при м юрац распределение зле«тронная плотности на асек иалентнык орбита« . определяющее углы меяпу а«ятями, обеспечивает максимальна «отмокнет >юникс«не эщргии.
Нслаля ю принци!и отталкивание вален>пик электронных >мр и Учил«и тил гибрипиэации, можно сбюрмулнроввть следующие четыре ирвинга, па>являющие качеатиенно, Гмт расчета, прелугелывать конбщгурааню аббат)риего остова молекулы и саопинненн» межлу углам н с«атея. (!) Молекула арин«мает ту геометричсслую структуру. ютарая саотютсши.т симметрии гибрнлны«орбигэлец (таблица П-3) и обеспечивает нюсю итог удаяе с юектранеы лар енеангга штэяратюга сгае друг ои> друг Дю ищнпмные этиггронвые парм (сваям) распслагаютса люцци (гр-гнбрнпюацня), трн — направлены к всршинпч равностороннего греугельлика ( рг-гнбридиэация), четыре — к вер>и нам тстрашра (например, грь нбрндкшция), пять — к вершинам триго»аль>юя бипнр>- Еип.бэ бб, .М (и»пример, г(грт-тибр>щитвция), шесть — к вершинам актаэяра (иа,Вщмер, а' р пбрилиыцня).
умш н П-3. Т ° тбрю эа ав> . тон и апб тлш и пр:шр щчыиш» к.иф эринт ипгелул Пренс>а«ленные в т»блице !»рэ, гр*г(-орбнталн стлнчанпся тем, что в парном случае и гибрид»танин участаукч внутренние, а ео втаром— »вешние Щар(«пали атома. Кампяексы, абраэаванныс гибрю>ил~ми орбит>ламп с тчашием внутренних фа(Виталей натыеаютс» внутриорбнпльными (Пш .
П р>), в плешин» вЂ” анепоморбнтальными камплексимн (>р П, щ'Пт) (2) Ратлмр области. катеру!о >внимает неподеяеиюа пири электронов, (юльше размера области, лпторую >внимают свяэуюшие электроны, жушествлмошие химическую связь. Ма:кна скатать, >то игтдсге«лыг парк юелшгюяс ла ро / х, нг лр «га>я му астш о абра*> м и амтпт «вою ст сгб >ю ! р гр сс, ег я эую«де рб«а отя ят тся аду о ад>го (3) Важнымн фактором, влияющим на »ел«чину угла мткду химическими свюямн, шляется соотношение . е раа р г е.
югтеб центральною атома н окружающих ею янган«он (см. 32 ! В) Если элел-г!«хприюгдывють центрального атома больше электроотРицшельиас>м лмганлав, то эпектроииал ало>наст сея»Уютик арбнтапея смещасгся в сторону центрального «ипил В результате расстояние ме клу аантрамн »пел>раиной плопюсги у саселннх святей уменьшается, электронные облака аз»те« а>телки«в«псв сильны н уши между саселними свят«ми увслнчиаасгся. Чем больше электрютрнаатсльнгюь лс>прьчьного аюма при апнмковых янга«да», тем болыае этот эффек~. Например, угол ннОн между сею»ми в малеюне н>О равен юе,5, а в аналогичная ~ле«У>м Нэб, обРаэованнац чегыРьма гд>- гнбР«Днымн аРбиталамн (ымкгр>июя «онфигуреш>я 5 ЗгэЗР"), составляет лишь ~Ня( = 92,5 .
Эш абьнсняется тем, по электроа>рицательность агама кислорода (Во = 3 5) эначительио выше, чем у ш она серы (ул = 2 5). ЧАС70 1, Гй В Вэаямадеислшие омегам. Молекулы. 128 Н н Наоборот, если элем)юотрнцательшють лн-. о гаилав прешюхолиг юсктрхпринательность цен-гг Н Н трааьншо атома, то электронная гсютн егь смешается в сторону лигаилав. Чеьг болысе электрострнцгтельносгь лнганд в при динаковы ш ралг ныл агомал, шм сюьнес сне~пение электронной «латиаеп» а следовательно, слабее шгю!кивание Р элентрсниых облаков соседних святей вру! аг дру= а =С"С 110 та и меньше угол мюкду сияэямн.
Н р Сравним, например, молекулы милена и дизнбпорюилен фгарэтнлсиа (рис. 2 — 19). Поскольку элеьтршпрнцательнасгь фтора болыне. чем вола!юда (уг = 4,0, уш = 2,1), то элскт!юнная гвютнасть вф!гпн вгамав' Рил2-Я. Ср ш Г вР— С авяэях бааьше, чем вблюн Н в Н вЂ” С' У '" м "" сияэях. Поэтому апвякиюннс Р— С связей лруг от вруга слабее, 'гем Н вЂ” С святей. В результате а угол КГСЕ= ПО' в днфгарэтилсие меньше угла КНСН=!17" вэтилене, ж (4) Крапине (двогюые к ролинг! сяяяо обсел я юш бгиее еюь- г аую спггь гюа»о в молекуле (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
