Почему порядок связи не считает 1s-ядро для Li₂ и тяжелее?

Пара связывающая/антисвязывающая по 1s образует замкнутую оболочку KK и в обычном валентном счёте взаимно компенсируется. Порядок связи берут по валентным σ/π-взаимодействиям, чтобы согласовать язык тройных, двойных и одинарных связей.

Количественны ли расстояния между уровнями?

Нет. Моделируются только качественный порядок и число электронов; реальные расщепления термов требуют многоэлектронных расчётов.

Где на диаграмме F₂?

Тот же «поздний» порядок, что у O₂. Для F₂ порядок связи равен 1, π* заполнена, молекула диамагнитна; здесь ряд обрывается на O₂.

Диаграмма МО гомоядерных молекул X₂

Лестница σ/π с перестановкой порядка Li–N против O; порядок связи по валентным МО; у O₂ неспаренные электроны на π* дают парамагнетизм.

σ₁s(1s)

σ*₁s(1s)

σ₂sсвязывающая

σ*₂sантисвязывающая

π₂pсвязывающая

π′

σ₂pсвязывающая

π*₂pантисвязывающая

π′

(пусто)

σ*₂pантисвязывающая

(пусто)

Энергия растёт вверх. У π-оболочки два вырожденных компонента.

О модели

Теория молекулярных орбиталей строит делокализованные одноэлектронные состояния из линейных комбинаций атомных орбиталей (ЛКАО). Для гомоядерных молекул второго периода порядок σ₂p и π₂p не фиксирован: s–p-смешивание стабилизирует π₂p относительно σ₂p примерно от Li₂ до N₂, тогда как для O₂ и F₂ уровень σ₂p лежит ниже π₂p — в согласии с фотоэлектронной спектроскопией. На экране схематическая лестница (σ₁s, σ*₁s, σ₂s, σ*₂s, затем валентный набор 2p), заполнение снизу с правилом Хунда в вырожденных π-оболочках и порядок связи ½(N_b − N_a) по валентным (2s–2p) МО для Li₂ и тяжелее; для H₂ и He₂ учитываются и 1s-производные. У O₂ два неспаренных электрона на π* — парамагнетизм, которого нет в классической структуре Льюиса.

Для кого: Общая химия после атомных орбиталей; мост к кристаллическому полю и электронной структуре диатомиков в физической химии.

Ключевые понятия

ЛКАО
порядок связи
σ- и π-орбитали
s–p-смешивание
парамагнетизм
НВМО
антисвязывающие орбитали

Как это работает

Атомные s- и p-орбитали смешиваются в σ- и π-молекулярные орбитали. Для Li₂–N₂ уровень π₂p лежит ниже σ₂p; для O₂ — наоборот. Порядок связи равен ½(N_связ. − N_антисвяз.) по валентным МО (для H₂ и He₂ считаются и 1s-МО). У O₂ два электрона на π* с параллельными спинами — парамагнетизм, которого структура Льюиса с «всеми парами» не предсказывает.

Основные формулы

СС = ½ (N_b − N_a) (только валентные 2s–2p МО для Li₂…)

Li₂–N₂: π₂p ниже σ₂p · O₂–F₂: σ₂p ниже π₂p

Часто задаваемые вопросы

Почему порядок связи не считает 1s-ядро для Li₂ и тяжелее?: Пара связывающая/антисвязывающая по 1s образует замкнутую оболочку KK и в обычном валентном счёте взаимно компенсируется. Порядок связи берут по валентным σ/π-взаимодействиям, чтобы согласовать язык тройных, двойных и одинарных связей.
Количественны ли расстояния между уровнями?: Нет. Моделируются только качественный порядок и число электронов; реальные расщепления термов требуют многоэлектронных расчётов.
Где на диаграмме F₂?: Тот же «поздний» порядок, что у O₂. Для F₂ порядок связи равен 1, π* заполнена, молекула диамагнитна; здесь ряд обрывается на O₂.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Химия».

Вся категория →

НовоеШкольные

Цикл Борна–Габера

Запустить симулятор

Таблица шагов ΔH° и лестница энтальпий для NaCl и CaO; энергия решётки U = Σ(шаги до решётки) − ΔH_f°.

НовоеШкольные

Бинарная фазовая диаграмма и правило рычага

Запустить симулятор

Изоморфная диаграмма A–B: линии ликвидуса и солидуса, конода и доли фаз f_α и f_L по правилу рычага для состава C₀.

НовоеШкольные

Фазовая диаграмма воды

Запустить симулятор

Качественные кривые плавления, сублимации и давления насыщенного пара до критической точки; зонд помечает фазу.

НовоеШкольные

Закон Гесса

Запустить симулятор

Два шага против прямого ΔH на диаграмме уровней энтальпии; сумма ступеней совпадает с заявленным общим ΔH.

НовоеШкольные

Скорость химической реакции

Запустить симулятор

Уравнение Аррениуса k(T), порядок 0/1/2, кривые [A](t) и схематичные частицы в сосуде.

НовоеШкольные

Метод Хюккеля: π-орбитали

Запустить симулятор

Секулярная матрица H = αI + βA для бутадиена и бензола; собственные энергии и карты линейных комбинаций на π-каркасе.

Диаграмма МО гомоядерных молекул X₂

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Цикл Борна–Габера

Бинарная фазовая диаграмма и правило рычага

Фазовая диаграмма воды

Закон Гесса

Скорость химической реакции

Метод Хюккеля: π-орбитали

Диаграмма МО гомоядерных молекул X₂

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы