Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ

Читайте также:
  1. B. Искусственная вентиляция легких. Методики проведения искусственной вентиляции легких
  2. IFRS 13 «Оценка по справедливой стоимости»: сфера применения стандарта, методы определения справедливой стоимости.
  3. II) Методы теоретического уровня научного познания
  4. II. Проблема источника и метода познания.
  5. III ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
  6. III. Предмет, метод и функции философии.
  7. IV. Формы занятий и методика преподавания
  8. VI. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
  9. VI. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
  10. Агроэкологическая типология земель. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия. Методика их формирования и применения.

КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ

 

Метод МО есть распространенный на молекулы метод атомных орбиталей. Предполагается, что электроны в молекуле находятся на орбиталях, охватывающих все ядра в молекуле.

Для построения волновой функции основного состояния молекулы распределяют все ее электроны по МО с наименьшей энергией по вариационному методу, учитывая ограничения, налагаемые принципом Паули, согласно которому на одной орбитали не может находиться больше двух электронов.

Чаще всего в методе МО применяют приближение ЛКАО для построения МО. Вблизи ядра электроны находятся в поле потенциала, создаваемого в основном этим ядром. Поле, обусловленное другими ядрами, в этой области сравнительно мало. Поэтому, вблизи ядра МО должна быть близка к АО соответствующего атома. Учитывая это, предполагают, что разумное приближение к МО во всех точках пространства можно получить, беря линейную комбинацию атомных орбиталей, относящихся ко всем атомам в молекуле.

y = åciji

y -МО

j -АО

сi- коэффициенты

Если в это разложение включить достаточно большое число АО,

то, вычисляя коэффициенты на основе вариационного принципа, можно получить хорошее приближение к истинной МО.

Рассмотрим сущность вариационного метода.

Уравнение Шредингера

Нy=Еy

Е- полная энергия молекулы

Умножив обе части на ydt и проинтегрировав получим

E =

Если волновая функция является одним из решений волнового уравнения, то расчет по этой формуле дает значение дозволенного уровня энергии электрона Е, dt - элемент объема пространства. Если представить искомую волновую функцию в виде

y1 = c1j1 + c2j2 + ¼+cnjn

то выражение может быть записано

e =

где e меняется в зависимости от выбора y и называется энергетической функцией.

Ввариационном методе исходят из того,что чем меньше энергетическая функция ,тем она ближе к действительному значению энергии основного состояния, а выбранная функция к истинной. Очевидно, что при подстановке уравнение величина энергетической функции будет зависеть от коэффициентов с1,.с2, cn .

Согласно вариационному методу эти коэффициенты нужно выбирать так, чтобы значения энергетической функции были минимальными. Это удобно делать, рассматривая коэффициенты как переменные величины. Тогда условия минимума выразятся системой уравнений

= 0 = 0 ………= 0

Решение системы уравнений позволяет найти значения с12n, при которых энергетическая функция минимальна.

В качестве примера рассмотрим простейшую молекулярную частицу - молекулярный ион водорода Н2+.

Согласно метода ЛКАО молекулярную орбиталь можно представить в виде y = с1 jа + с2 jв

где а и в - обозначения ядер

Поскольку атомы неразличимы, то плотность вероятности нахождения электрона около каждого из ядер должна быть одной и той же. Это выполняется в случае

с12 = с22

с1 = с2 yg = Сg ( ja+ jb )

с1 = -с2 yu = Сu ( ja - jb )

yg - симметричная волновая функция

yu - антисимметричная волновая функция

Симметричная функция отражает увеличение плотности электронного облака в области перекрывания между двумя атомами по сравнению с плотностью облаков отдельных атомов.

Увеличение плотности отрицательно заряженного электронного облака между положительными ядрами приводит к тому, что ядра как бы стягиваются этим облаком и возникает химическая связь.

Система электрон в поле двух протонов находится в энергетически более выгодном состоянии Е ,чем исходная система электрон в поле одного протона

Eg

Поэтому yg называется связывающей молекулярной орбиталью.

Антисимметричной волновой функции отвечает уменьшение плотности электронного облака между атомами. При этом полoжительно заряженные атомы отталкиваются и система становится неустойчивой.

Молекулярной орбитали отвечает энергия большая, чем энергия атома водорода

 

 

Eu

Eg

Орбиталь yu ,соответствующая повышению энергии, называется

разрыхляющей МО.

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ИОННАЯ СВЯЗЬ. ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ | РАСЧЕТ МОЛЕКУЛЯРНОГО ИОНА ВОДОРОДА

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 435; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.003 сек.