Стр. 104 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
102
энергии и способные перекрываться АО. Например, для тетраэдрической моле-
кулы метана (рис. 4.17) линейные комбинации из одной 2s-, трех 2p x-, 2 py-,
2pz-орбиталей углерода и четырех 1s-орбиталей водорода образуют σ и σ* и по
три трехкратно вырожденных σsp связывающих и σsp* разрыхляющих MO, со-
ответствующие четырем пятицентровым связям. По характеру распределения
электронной плотности не все связи в молекуле CH4 равноценны.
МО СН4
C σ *
рx σ*
рy σ *
рz
Н Н Н Н
σ*
2р
σ рx σ рy σ рz
1 s H
2s
σ
Рис. 4.17. Энергетическая диаграмма формирования МО молекулы СН4
При рассмотрении вопросов, связанных с гибридизацией АО, мы полага-
ли, что гибридные АО являются вырожденными.
Из энергетической диаграммы МО видно, что не все связи в СН4 равно-
ценны: σS связь должна отличаться от трех других связей σрx, σр y и σрz. Экс-
перимент показал, что, при удалении электрона с σS связывающей орбитали
требуется энергия ионизации, равная 22,1 эВ, а для удаления электронов с σрx -,
σрy - и σрz -орбиталей энергия ионизации существенно ниже – 13,2 эВ.
В этой связи представляет интерес, как в методе МО представляют π-
связи, например, в молекуле бензола (см. рис. 4.18). Шесть чистых ру-орбиталей
взаимодействуют между собой с образованием шести молекулярных орбиталей,
три из которых оказываются связывающими, а три разрыхляющими (рис. 4.18)
[27, 30].
Е π*
ру - АО шести атомов С6Н6
π*
πсв
πсв
Рис. 4.18. Связывающие π св - и разрыхляющие π* - молекулярные орбитали в бензоле,
образованные из шести р-орбиталей углерода