СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
105
ψ = С
1
ψ
1
+ С
2
ψ
2
+ С
3
ψ
3
, (4.3)
где С
i
– коэффициенты, отражающие вклад каждой из схем. Реальная схема
может быть представлена структурной формулой
(схема Б):
Здесь пунктиром обозначена делокализованная π-связь. В ионе СО
3
2-
экс-
периментально найденная длина каждой связи С – О, равная 0,129 нм, имеет
промежуточное значение между длиной одинарной (d
с-с
=0,143 нм) и двойной
(d
с=с
=0,122 нм) связей.
Таким образом, равноценность всех связей С - О является следствием де-
локализации
π
-электронного облака между всеми атомами кислорода, и каждая
связь С - О имеет порядок, равный 1⅓.
Такая картина наблюдается для многих веществ, для которых экспери-
ментально установленное расположение атомов не удается описать одной
единственной структурой.
Так, в молекуле озона обнаруживаются только две связи, которые имеют
одинаковую длину, равную 1,28 А
о
.
О
О О
Если окружить каждый атом кислорода октетом электронов, то следует
предположить наличие у озона одной двойной связи. Однако у этой молекулы
все связи одинаковы.
Оказалось, что право на жизнь имеют все нарисованные далее структуры
и реальная структура это некая средняя (В) из них:
О О О
≡ ≡
О О О О О О
А) Б) В)
Все это так называемые резонансные структуры. Похожая картина на-
блюдается и в молекуле оксида серы SO
2
(IV). В атоме серы две одноэлектрон-
ные орбитали с параллельными спинами, за счет которых присоединяется один
атом кислорода О:
S O O
*