11) Применение ммо к двухатомным гомоядерным молекулам. Энергетические диаграммы в2, с2, о2 .

Должны выполняться условия: АО должны иметь близкие энергии, перекрываться в значительной степени, иметь одинаовую симметрию относительно линий связи, число АО =числу МО.

12) Применение ммо к двухатомным гетероядерным молекулам.Примеры.

В случае гетероядерных молекул связывающей молекулярные орбитали, значительный вклад вносят атомы с большей электроотрицательностью. В этом случае связывающие орбитали по энергии ближе к орбиталям более электроотрицательного атома. В отличии от гомоядерных, гетероядерные молекулы образованы атомами с неодинаковыми зарядами атомов.

13) Метод валентных связей (МВС). Основные положения теории МВС. Понятия гибридизации орбиталей (sp, sp2, sp3). Неподеленые электронные пары (искажение правильных геометрических фигур). Примеры NH3 и H2O.

МВС иначе называют теорией локализованных электронных пар. Поскольку в основе метода лежит предположение о том, что химическая связь между двумя атомами осуществляется с помощью одной или нескольких электронных пар, которые находятся между этими атомами.В этом методе химическая связь всегда двухэлектронная и обязательно двухцентровая. Число элементарных химических связей, которые способен образовывать атом или ион, равно его валентности. Также как и в методе молекулярныхорбиталей, в образовании химической связи принимают участие валентные электроны.

В соответствии с принципом Паули электроны должны иметь противоположно направленные спины. И в этом методе все электроны спарены, и поэтому молекулы все диамагнетики.

Этот метод имеет ряд важных преимуществ: предсказывает валентные возможности атомов и геометрию образующейся молекулы. Последнее обстоятельство связано с так называемой гибридизацией атомных орбиталей (АО).

Гибридизация была введена для объяснения того факта, что двухэлектронныедвухцентровые химические связи, образованные за счет АО в разных энергетических состояниях, имеют одинаковую энергию.

Согласно представлению о гибридизации, химические связи образуются смешанными – гибридными орбиталями (ГО), которые представляют собой линейную комбинацию АО данного атома. Эти смешанные ГО обладают одинаковыми энергией и формой, определенной ориентацией в пространстве (симметрией).

s-орбиталь + p-орбиталь и две sp-ГО

S+p+p

sp2

По теории валентных связей один атом образует несколько связей, а его валентные электроны принадлежат разныморбиталям.

Для объяснения геометрии молекул в МВС необходимо привлекать теорию гибридизации атомных орбиталей. Основные положения теории следующие:

1. Введение гибридных орбиталей служит для описания направленных локализованных связей. Гибридные орбитали обеспечивают максимальное перекрывание АО в направлении локализованных σ-связей.

2. Число гибридных орбиталей равно числу АО, участвующих в гибридизации.

3. Гибридизуются близкие по энергии валентные АО независимо от того, заполнены они в атоме полностью, наполовину или пусты.

4. В гибридизации участвуют АО, имеющие общие признаки симметрии.

Правильные геометрические фигуры образуются, когда все периферические атомы в многоэлектронной молекуле (или ионе) одинаковы и их число совпадает с числом гибридных орбиталей. Если число гибридных орбиталей больше числа связанных атомов, то часть гибридных орбиталей заселена электронными парами, не участвующими в образовании связи.

В качестве примера рассмотрим молекулы NH3 и H2O. У азота, поимо трех связывающих пар электронов, образующих связь с тремя атомами водорода, остается одна несвязывающая пара. Она занимает гибриднуюорбиталь искажает угол связи и изменяет его значение.