Стр. 80 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

78

происходит искажение правильной геометрии молекул, и валентный угол от-

клоняется от теоретического. Конкретный тип гибридизации орбиталей иногда

трудно спрогнозировать. Представления о типе гибридизации можно использо-

ватьтолько в том случае, если известна геометрия молекул.

Экспериментально доказано, что

π

-связи часто являются делокализован-

ными на несколько атомов, связанных с центральным атомом в молекуле. В

этом случае связь не является двухцентровой. Делокализованную

π

-связь при-

нято изображать пунктиром, а пространственная конфигурация молекулы с

изображением делокализованной

π

-связи вытекает из набора равноценных ре-

зонансных структур (см. п. 4.6). Вследствие делокализации

π

-электронного об-

лака порядок связи может быть дробным, а длина связи является

промежуточной между одинарной и двойной.

Для прогнозирования и объяснения строения молекул, их геометрической

формы и типа гибридизации, описывающего данную пространственную конфи-

гурацию, используется теория локализованных электронных пар (

метод Гил-

леспи - Найхолма

).

3.3. Метод гиллеспи–найхолма

Очень простой способ прогнозирования валентных углов в молекулах

был разработан Гиллеспи и Найхолмом [25, 26]. В его основе лежит модель от-

талкивания локализованных электронных пар.

Предполагается, что каждая пара электронов, окружающая атом, обозна-

чаемая в льисовских формулах двумя точками, образует электронное облако,

причем вследствие отталкивания облака располагаются так, чтобы быть воз-

можно дальше друг от друга.

Согласно предложенному Гиллеспи и Найхолмом методу, реальная гео-

метрия молекулы определяется не только гибридизацией АО, но и числом

двухэлектронных двухцентровых связей (связывающих электронных пар) и на-

личием неподеленных электронных пар (Е). Тогда молекула метана соответст-

вует формуле CH

4

, аммиака – NH

3

E, воды – H

2

OE

2

и при этом будет

наблюдаться одинаковая гибридизация. Каждая молекула из молекул представ-

ляет собой геометрическую фигуру, вписанную в сферу. Молекула будет иметь

минимум энергии, если все связывающие электронные пары будут равноудале-

ны друг от друга на поверхности сферы. Неподеленная электронная пара зани-

мает на сфере большую площадь, что приводит к уменьшению валентного угла