Составление энергетических схем молекул, ионов, используя метод атомнных орбиталей

Видео:Метод молекулярных орбиталей. Часть 2. Построение энергетических схем.Скачать

Энергетические схемы образования молекул берилия и неона

Задача 243. 

Почему не могут существовать устойчивые молекулы Ве₂ и Ne₂?

Решение:

Энергетические схемы образования молекул а) Be₂, б) Ne₂: 

В молекуле Ве₂ на МО два электрона занимают связывающую, а два – разрыхляющую орбитали. В молекуле Ne₂ на МО шесть электронов занимают связывающие, а шесть разрыхляющие орбитали. Как видно из энергетических схем Ве₂ и Ne₂  в обеих молекулах разность между числом связывающих и числом разрыхляющих электронов равна нулю, что отвечает кратности связей 0. Следовательно, образование молекул Ве₂ и Ne₂ не будет сопровождаться выделением энергии. Действительно, молекулы Ве₂ и Ne₂ не существуют.

Видео:Метод молекулярных орбиталей. Часть 1. Основные понятия.Скачать

Энергетические схемы образования частиц — О₂^2-,  О₂^—,  О₂, О₂⁺

Задача 244. 
Как изменяются длина связи, энергия диссоциации и магнитные свойства в ряду: О₂^2-  ⇔  О₂^—   ⇔ О₂  ⇔ О₂⁺. Ответ мотивировать. 
Решение:
Энергетические схемы образования частиц  О₂^2-  ⇔ О₂^—   ⇔  О₂  ⇔ О₂⁺:

Как видно из энергетических схем в частицах  О₂^2-  ⇔ О₂^—  ⇔ О₂  ⇔ О₂⁺  разность между числом связывающих и числом разрыхляющих электронов равна соответственно 2, 3, 4 и 5, что отвечает кратности связи соответственно 1; 1,5; 2 и 2,5. Следовательно, длина связи в ряду: О₂^2-  ⇔ О₂^—   ⇔  О₂  ⇔ О₂⁺   закономерно уменьшается, а энергия диссоциации с уменьшением (упрочнением) связи увеличивается. Частица О₂^2-  не имеет неспаренных электронов на связывающих и разрыхляющих орбиталях, вследствие чего она может быть диамагнитная. В частицах  О₂^—, О₂ и  О₂⁺ имеются неспаренные электроны на связывающих и разрыхляющих орбиталях соответственно 1, 2 и 1; вследствие чего они могут быть парамагнитные.

Энергетические схемы образования частиц — NO⁺, NO или NO^—

Задача 245. 
Какая из частиц — NO⁺, NO или NO^— характеризуется наименьшей длиной связи?
Решение:
Энергетические схемы образования частиц NO⁺, NO или NO^—: 

Как видно из энергетических схем в частицах NO⁺, NO, NO^— разность между числом связывающих и числом разрыхляющих электронов равна соответственно 6, 5 и 4, что отвечает кратности связи соответственно 3; 2,5 и 2. Следовательно, частица NO  характеризуется наименьшей длиной связи, кратность связи наименьшая (2).