Связывающие (ΨАВсв ) и разрыхляющие (ΨАВразр ) молекулярные орбитали (МО ) и их энергии.

ФФФХИ. 12.10.2015

Лекция 10 Метод молекулярных орбиталей(ММО)

§1. Что такое атомная и молекулярная орбитали? –

. Атомная орбиталь φ _А - волновая функция (φ _А) которая описывает распределение электронов в поле одного ядра А. Молекулярная орбиталь - волновая функция (Ψ) которая описывает распределение электронов в поле нескольких ядер Молекулярная орбиталь для нескольких ядер (А + В)– линейная комбинация(сумма или разность) атомных орбиталей этих атомов:

Ψ _АВ = с_А φ _А ± с_В φ _В (1),

где с_А и с_В – коэффициенты, учитывающие вклад данной атомной орбитали.

Связывающие (Ψ АВсв) и разрыхляющие (Ψ АВразр) молекулярные орбитали (МО) и их энергии.

1.МО, которая получается при сложении (интерференции) одинаковых по знаку АО, называется связывающей (Ψ _АВ^св).

Ψ _АВ^св = с_А φ _А + с_В φ _В (2).

Её энергия оказывается ниже энергии исходных АО. Почему? - При сложении (интерференции) одинаковых по знаку волновых функций электронная плотность между ядрами увеличивается. Это приводит к усилению её взаимодействия с положительно заряженными атомами и прочность связи между ядрами увеличивается.

МО, которая получается при вычитании (интерференции разных по знаку) АО, называется разрыхляющей (Ψ _АВ^разр).

Ψ _АВ ^разр = с_А φ _А - с_В φ _В

Её энергия будет выше энергии исходных АО.

2. Для того, чтобы АО взаимодействовали с образованием МО они должны иметь:

а) сходную симметрию;

б) близкие энергии.

Оба этих условия определяют величину коэффициентов с_А и с_В в выражениях (1) и (2).

Рис. 9. Изменение энергии 1s-, 2s- и 2p-орбиталей у атомов

2-го периода Периодиче­ской системы.

3. Количество МО в молекуле равно сумме составляющих её атомов.