Практические задания по теме
" Многоэлектронные двухатомные молекулы "

Вариант 6

Задание 1

Составление МО диаграммы молекулы I2. (Рис.1)

I2 Электронная конфигурация атома: 3s23p5

Базис АО:

I(1): 5s1 5px1 5py1 5pz1

I(2): 5s2 5px2 5py2 5pz2

Из 8-ми АО получится 8 МО. На 8 МО – 14 электронов.

Подходящие АО для построения МО:

5s1-5s2

5px1-5px2

5py1-5py2

5pz1-5pz2

Составление МО в виде линейной комбинации АО из подходящих друг другу атомов и  определение их свойств связывания и симметрии.

Ш1уg=5s1+5s2 Ш2уu=5s1-5s2 Ш3рu=5px1+5px2 Ш4рg=5px1-5px2 Ш5рu=5py1+5py2 Ш6рg=5py1-5py2 Ш7уg=5pz1+5pz2 Ш8уu=5pz1-5pz2

Сравнение МО диаграмм.

Также была рассчитана энергия МО этой молекулы с помощью программы HyperChem полуэмпирическим методом АМ1.(рис.2). Энергия ВЗМО: -10,671эВ, НСМО: -2,191 эВ. МО-диаграмма полученная на качественном уровне аналогична рассчитанной.

Задание 2

Составление МО диаграммы гетеронуклеарной молекулы LiH.(Рис.3)

Li 1s22s1

H 1s1

Базис АО:

Li: 2s

H: 1s

Из 2-x АО получится 2 МО. На 2 МО – 2 электрона.

Подходящие АО для построения МО:

1s-2s

Составление МО в виде линейной комбинации АО из подходящих друг другу атомов и  определение их свойств связывания и симметрии.

1. Ш1уg=1s1+1s2

2. Ш2уu=1s1-1s2

Задание 3

Составление МО диаграмм для гетеронуклеарных молекул BN (рис.4) и BF (Рис.5).

B 2s2 2p1

N 2s2 2p3

Базис АО:

B: 2s 2px 2py 2pz

N: 2s 2px 2py 2pz

Из 8-и АО получится 8 МО. На 8 МО – 8 электронов.

Подходящие АО для построения МО (Для обеих молекул): 

2s -2s

2px -2px

2py -2py

2pz -2pz

Составление МО в виде линейной комбинации АО из подходящих друг другу атомов и  определение их свойств связывания и симметрии. (Для обеих молекул)

Ш1уg= 2s+ 2s Ш2уu= 2s - 2s Ш3рu= 2px+ 2px Ш4рg= 2px - 2px Ш5рu= 2py+ 2py Ш6рg= 2py - 2py Ш7уg= 2pz+ 2pz Ш8уu= 2pz1- 2pz

Были построены МО диаграммы для двух гетеронуклеарных молекул BN и BF.

Обе молекулы - диамагнетики, суммарный спин равен 0. (S=0)

Кратность связи молекулы BN при переходе в возб. состояние не меняется, в BF же кратность связи сильно уменьшается, т. к. электрон покидая связывающую МО еще и занимает разрыхляющую. При присоединении электрона кратность связи в молекуле BN увеличивается, при удалении - уменьшается. (Электрон, присоединяясь, занимает связывающую МО-стабилизирует молекулу, удаляясь со связывающей МО-дестабилизирует молекулу)  При присоед./удалении электрона к BF кратность уменьшается. (Присоединяясь, электрон занимает разрыхляющую МО, удаляется же со связывающей-приводит к дестабилизации молекулы)

В молекулах возникает магнитный момент, вследствие смещения электронной плотности, на атоме B возникает «+» заряд, а на атомах N и F, соответственно «-» избыточный отрицательный заряд.

Ebinding=-116.698 ккал\моль для BN, Ebinding=- 211,148 ккал\моль для BF. Энергия диссоциации (De=- Ebinding) BF больше, чем у BN, следовательно молекула BF более устойчива.