Рис. 1.3. Перекрывание АО, ведущее к связыванию
Причина этого состоит в том, что орбитали - это волновые функции, т.е. «электронные волны», которые, как и всякие другие волны, могут интерферировать. При интерференции электронов орбиталей 1sA и 1sB, каждая из которых в межъядерной области имеет положительную амплитуду, общая амплитуда увеличивается. Таким образом, в области перекрывания происходит как бы «накапливание» электронной плотности.
Общепринятым объяснением существования прочной химической связи является предположение, что накопление электронной плотности в межъядерной области приводит к такому положению электронов, в котором они могут взаимодействовать с обоими ядрами. Это понижает энергию молекулы и делает молекулу стабильной. Однако точные расчеты показывают, что, по крайней мере для Н2+., это объяснение неверно, поскольку сдвиг электронов от ядер в межъядерную область повышает их потенциальную энергию. Согласно современному объяснению, в то время как электроны сдвигаются в межъядерную область, АО «поджимаются» к соответствующим ядрам. Это увеличивает электронно-ядерное притяжение в большей степени, чем оно уменьшается при заполнении межъядерной области, и поэтому потенциальная энергия значительно понижается. При этом кинетическая энергия электрона повышается, но в суммарном эффекте преобладает увеличение электроно-ядерного притяжения, что понижает энергию электрона в ионе Н2+. и ведет к образованию связи.
Имея это в виду, мы тем не менее будем связывать прочность химических связей с накоплением электронной плотности в «области связывания» между ядрами, не уточняя, обусловлена ли эта сила «поджатием» соответствующих орбиталей или просто изменением ядерно-электронного взаимодействия вследствие накопления электронов в межъядерной области.
Исследование свойств хрома и его соединений
Хром и его
соединения активно используются в промышленном производстве, особенно в
металлургии, химической, огнеупорной промышленности. Область его применения
достаточно широка, поэтому угл ...
Самоорганизация полимеров
Известно, что многие макромолекулы, содержащие атомные группы
различной химической природы, способны самопроизвольно образовывать сложные
трёхмерные ансамбли. Это явление называется самоорга ...
Алхимия как феномен культуры
На современном
этапе научное познание мира происходит в соответствии с концепцией
естествознания — совокупности естественных наук, которые изучают явления и
процессы, происходящие в мире, в ...