10: Склеювання в багатоатомних молекулах
- Page ID
- 26769
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Поняття молекулярної орбіти легко розширюється, щоб надати опис електронної структури багатоатомної молекули. Дійсно молекулярна орбітальна теорія є основою для більшості кількісних теоретичних досліджень властивостей великих молекул. Взагалі молекулярна орбіталь у багатоатомній системі поширюється на всі ядра молекули, і це важливо, якщо ми хочемо зрозуміти та передбачити просторові властивості орбіталів, ми використовуємо властивості симетрії, якими володіє ядерний каркас.
- 10.1: Гібридні орбіталі враховують молекулярну форму
- Форма і склеювання валентності багатоатомних молекул можуть бути враховані гібридними орбіталями. Молекулярні орбіталі формуються з лінійних комбінацій атомних орбіталів, схожих за енергією. Ці атомні орбіталі можуть надходити від різних атомів або від одного атома. Наприклад, атомні орбіталі 2s і 2p дуже близькі енергетично. Коли формується лінійне комбо з більш ніж однієї атомної орбіти з одного атома, ми маємо гібридну орбіталь
- 10.2: Гібридні орбіталі у воді
- Мета застосування Теорії валентних зв'язків до води полягає в описі зв'язку в H2O та обліку його структури (тобто відповідного кута зв'язку та двох одиноких пар, передбачених теорією VSEPR). Це означає застосування локалізованого двоатомного зв'язку підхід, який вимагає введення гібридних орбіталів для опису експериментально спостережуваної вигнутої структури.
- 10.3: BeH₂ є лінійним, а H₂ вигнутий
- Кореляційна діаграма Уолша - це ділянка молекулярної орбітальної енергії як функція деяких систематичних змін молекулярної геометрії. Наприклад, кореляція між орбітальними енергіями та кутом зв'язку для\(AH_2\) молекули. Геометрія молекули визначається тим, яка можлива структура найнижча за енергією. Ми можемо використовувати діаграму Уолша для визначення енергетичних тенденцій, на основі яких зайняті орбіталі.
- 10.4: Фотоелектронна спектроскопія
- Спектр фотоелектронів може показувати відносні енергії займаних молекулярних орбіталей шляхом іонізації. (Тобто викид електрона). Фотоелектронний спектр також може бути використаний для визначення енергетичного інтервалу між коливальними рівнями заданого електронного стану. Кожна орбітальна енергетична смуга має структуру, що демонструє іонізацію на різних коливальних рівнях.
- 10.5: Пі-електронне наближення кон'югації
- Молекулярна орбітальна теорія дуже успішно застосовується до великих кон'югованих систем, особливо тих, що містять ланцюги атомів вуглецю з чергуються одно- і подвійними зв'язками. Наближення, введене Хюкелем в 1931 році, розглядає лише делокалізовані p електрони, що рухаються в рамках\(\pi\) -зв'язків. Це, по суті, більш складний варіант моделі з вільними електронами.
- 10.6: Бутадієн стабілізується енергією делокалізації
- Енергія делокалізації властива теорії молекулярної орбіти, оскільки вона є результатом розриву концепції двоцентрового зв'язку. Це властиво теорії молекулярної орбіти, коли молекулярні орбіталі поширюються далі, ніж лише одна пара атомів. Однак у двоцентровій теорії теорії валентних зв'язків енергія делокалізації виникає з енергії стабілізації, що приписується резонансу.
- 10.7: Бензол та ароматичність
- Попередні розділи стосувалися\(\pi\) орбіталів лінійної сполученої системи. Тут розглядаються сполучені системи циклічних спряжених вуглеводнів із загальною формулою,\(C_nH_n\) де n - кількість атомів вуглецю в кільці. Молекула з цього важливого класу органічної молекули, з якою ви найбільш знайомі, - це бензол (\(C_6H_6\)) з n = 6, хоча багато інших молекул існують як циклобутадієн (\(C_4H_4\)з n = 4).
- 10.E: Склеювання в багатоатомних молекулах (вправи)
- Це домашні вправи, які супроводжують главу 10 Маккуаррі та Саймона «Фізична хімія: молекулярний підхід» TextMap.