Орбитали тетраэдрические

Расширению узкого Дискретного энергетического я-уровня электрона свободного атома в 5-полосу при образовании металлической решетки соответствует расширение шарового слоя s-орбитали вследствие движения коллективизированных s-электронов на большем удалении от ядра. Допустим, что внутренняя сфера s-орбитали, согласно модели жестких соприкасающихся сфер, равна радиусу атома, а внешняя сфера э-орбитали простирается от ядра до центров восьми тетраэдрических междоузлий, окружающих данный атом в плотной или ОЦК структуре. Этот радиус составляет около 1,2/ атома, и толщина шарового s-слоя, где движется основная часть. коллективизированных электронов, составляет, таким образом,, около 0,2R. Перекрывание таких размытых s-орбиталей соседних атомов означает металлическую связь, осуществляемую их коллективизированными э-электронами. В областях перекрытия, максимального в зонах касания сферических атомов, т, е, по направлениям <110> в плотных кубических упаковках й <111> в ОЦК структурах, такое металлическое взаимодействие наиболее сильно. [c.22]

При = 1/КЗ г ) = 109°28, т. е. получаются тетраэдрические орбитали, а при X = 1/ /2 тЭ- = 120°, т. е. получаются тригональные орбитали. Для молекулы Н2О опытное значение равно 104°30 поэтому, чтобы локализованные орбитали были направлены к ядрам атомов Н под этим углом. [c.315]

Тетраэдрические молекулы ХН4 и XY4. Диаграмма корреляции орбиталей тетраэдрической молекулы ХН4 приведена на фиг. 129. Молекулярные орбитали, получающиеся из атомных орбиталей центрального атома (X), находятся непосредственно из табл. 58, так как они будут такими же, как и молекулярные орбитали, получающиеся из атомных орбиталей объединенного атома. Рассуждения, аналогичные приведенным на стр. 308 для орбиталей трех атомов Н в молекуле GH3, показывают, что четыре ls-орбитали (и аналогично четыре 25-орбитали) четырех атомов Н в случае тетраэдрической молекулы СН4 дадут молекулярные орбитали типа и /2 (табл. 61). Отыскание орбиталей, получающихся из 2рн-орбиталей четырех атомов Н, будет также аналогично рассмотренному выше (стр. 308) соответствующему случаю нахождения молекулярных орбиталей, которые получаются из 2/>н-орбиталей трех атомов Н. Как указано в табл. 61, будут образовываться молекулярные орбитали типа а , /2, е, /1 и /г- Для молекулы ХН4 следует ожидать сильного взаимодействия (отталкивания) орбиталей 2а и 3ai, а также орбиталей I/2 и 2/2. [c.328]

Функции г]) (2р,) и 1] были показаны выше, на фиг. 119. Теперь можно использовать четыре гибридные орбитали (111,76) точно таким же способом, как и орбитали р , Ру и рг, для образования связей в том случае, когда к атому углерода приближаются четыре одновалентных атома. Сразу же при этом получаем, что четыре связи будут направлены к вершинам правильного тетраэдра. Кроме того, форма гибридных орбиталей отличается большей вытянутостью по одну сторону от атома углерода, чем по другую (фиг. 119, а и 119, б), а поэтому орбитали дают большее перекрывание, т.е. большее значение обменного интеграла и, следовательно, гораздо большую прочность связей, чем в случае чистых р-связей. Увеличение прочности связей при переходе к гибридным тетраэдрическим орбиталям от негибридных орбиталей компенсирует затрату энергии на возбуждение атома С в конфигурацию 5р . В этом причина высокой устойчивости соединений четырехвалентного углерода. [c.372]

Ф II г. 145. Два различных способа представления двойных связей в теории валентных связей а — перекрывание тетраэдрических орбиталей 6 — боковое перекрывание р -орбиталей. Строго говоря, необходимо использовать орбитальные функции, показанные на фпг. 119. Однако, согласно общепринятому подходу, показаны значительно упрощенные орбитали. На диаграмме а обе связи, составляющие двойную связь, эквивалентны, т. о. это две изогнутые связи , показанные пунктирными линиями. На диаграмме 6 показаны только орбитали, образующие я-связь. [c.375]

Нетрудно заметить, что в октаэдрическом или тетраэдрическом поле 22- и 2- /2-орбитали фиг. 147 [см. равенства (111.84)] приводят к образованию орбиталей типа вд (или е), а орбитали йх,,, ,/г и — типа /а , (или /г). Если октаэдрическое поле создается шестью отрицательными точечными зарядами, расположенными на осях х, у ж z (так что каждая ось является осью симметрии С ), то из фиг. 147 непосредственно следует, что орбиталь [c.421]

Ф II г. 158. Корреляция орбиталей тетраэдрической молекулы XY4 с орбиталями разъединенных атомов, включая й-орбитали. См. подпись к фнг. 157. [c.424]

Рис. 11.5. Орбитали в модели тетраэдрического стекла.

В работе [7331 методом Ха с учетом релятивистских эффектов изучалась электронная структура металлических кластеров Ni , Pd , Pt (ге=4, 6) и тех же кластеров, содержащих атомный водород в центре тетраэдрических или октаэдрических конфигураций. Показано, что связь водород—металл осуществляется преимущественно через d-орбитали для Pd и Pt и через s-орбитали дляК в согласии со спектрами фотоэмиссии водорода, хемосорбированного и растворенного в этих металлах. С привлечением концепции электроотрицательности полученные результаты используются для объяснения вариаций растворимости водорода и каталитической активности при переходе от одного металла к другому. [c.252]

Наиболее энергетически выгодными направлениями, для d-электронов над р -оболочкой являются четыре npo tpan TBenHbix диЗ[-гонали куба < П1 >. Расположению rf-орбиталей в этих направлениях отвечает наибольшая связь с ядром, которое слабее всего экранировано вдоль объемных диагоналей куба < 111 > Рх, Ру, Pz-орбита-лями, и, кроме того, объемные диагонали куба наиболее удалены от р-орбиталей именно на угол 54,75° (рис, 2, г). В этом случае одна едг-функция изображается четырехлепестковой розеткой, расположенной на диагональной плоскости (101), а вторая — такой же розеткой на взаимно перпендикулярной плоскости (101) (рис. 2, г). Радиусы этих л /2-орбиталей такие же, как dxy, dxz, й /г-орбита-ле 1, а углы между лепестками не прямые, а тетраэдрические (109°29 ). Угловая часть с л ,г-функции получается подстановкой в функцию Vi ф, ф) и имеет вид [c.12]

При сближении атомов Зз-электроны возбуждаются, дискретный уровень расширяется в энергетическую полосу, сохраняющую признаки Зз-состояния не только по энергиям, но и по симметрии. Иными словами, возбуждение Зз-электронов происходит путем увеличения радиуса и толщины шарового слоя, отвечающего Зэ-орбитали. В результате расширения внешних а-орбиталей они перекрываются по кратчайшим расстояниям между ядрами. Перекрытие или сгущение s-состояний в области касания атомов отвечает металлической связи вследствие стягивания положительно заряженных ядер концентрирующимися между ними электронами. Через области перекрытия электроны могут переходить от атома к атому, следовательно, они являются общими для всех атомов металла, т. е. коллективизированными электронами. Максимальная плотность s-электроно возникает в областях перекрытия между ядрами, куда притяжение к ядрам стягивает электроны из периферийных областей s-орбиталей. Минимальная плотность s-состояний отвечает областям, наиболее удаленным от ядер в решетке," а именно центрам октаэдрических и тетраэдрических междоузлий. Электроны, находящиеся здесь, наиболее свободны и осуществдяют металлическую проводимость. Этим состояниям электронов отвечает верх s-полосы. Электроны, находящиеся в области перекрытия , и участвующие в образовании металлических связей, наиболее сильно взаимодействуют с ядрами, имеют малую подвижность и им соответствует дно s-полосы. Поскольку минимуму свободной энергии системы отвечает максимальное число связей на один атом, то оптимальному взаимодействию сферически симметричных s-орбиталей отвечает плотнейшая упаковка с 12 соседями у каждого атома. [c.24]

Фиг. 119. Сечения 2р-орбитали и тетраэдрических (гибридных) орбиталей атома С. а — слейтеровская 2р-орбиталь (цз = 2,275) б — слейтеровская тетраэдрическая орбиталь (2 ) + /г (2Ра)] в — тетраэдрическая орбиталь, полученная на основе метода самосогласованного поля из 2в- и 2р-орбиталей (по Моффитту и Коулсону [868]).

В общем случае нетрудно установить, линейные комбинации каких атомных орбиталей будут давать заданное число эквивалентных орбиталой. Для этого нужно выяснить, каковы трансформационные свойства эквивалентных орбиталей, разложить получающееся представление на неприводимые иредставления, а затем посмотреть, какие атомные орбитали могут образовать баапс этих неприводимых представлений 1). Например, для четырех тетраэдрических орбиталей -ф), 1 Зз, и т1 4 легко найти матрицы преобразования, соответствующие операциям 1, б з и а [c.315]

Многообразие термов тетраэдрических молекул ХН4. Выше уже было рассмотрено многообразие электронных состояний молекулы СН4 на основе корреляции с состояниями объединенного атома (разд. 1,а). Рассмотрение электронных конфигураций приводит к тем же самым результатам (фиг. 129) для основного и первого возбужденного состояний получаются следующие электронные конфигурации и типы симметрии состояний (1я1)2 (2а1) (1/2) 1 и (1а1)2 (2а1)2 (1/г) За1УР2, где орбитали 1/г и Зй получаются из орбиталей 2р и Зх объединенного атома. [c.356]

Учитывая успех предполонгепия os — р-гибридизации для понимания четырехвалентности углерода ), естественно задаться вопросом, может ди быть успешным введение этого предположения для других атомов. Если, например, ввести полную s — р-гибридизацию для атома азота, то при этом вновь получились бы четыре тетраэдрические орбитали. Однако так как в этом случае имеется пять электронов, то два из них долншы будут заполнить одну из этих четырех орбиталей еще до того, как три атома Н приблизятся к атому азота. Эти два электрона образуют так называемую неподелен-ную электронную пару. Кроме этой пары, будут образовываться еще три новые электронные пары, соответствующие трем N — Н-связям, направленным теперь уже под тетраэдрическим углом друг к другу (109°28 ), а не под углом 90°, получающимся в отсутствие гибридизации. Наблюдаемый угол в молекуле NH3 (106°47 ) лежит между этими двумя крайними значениями. Следует заметить, что различие в энергиях между 2s- и 2р-орбиталями в ато- [c.373]

Если снова использовать полную гибридизацию с учетом всех трех компонент р-орбиталей, то опять получатся четыре эквивалентные тетраэдрические орбитали, только три из которых будут заполнены так, что позволят образовать три связи с помощью электронных пар. По-видимому, в этом случае преимущества яр -гибридизации по сравнению с вр -гибридизацией не столь велики, и в ряде случаев тетраэдрическое расположение оказывается более выгодным, например в молекуле ИзВСО, в которой два электрона свободной электронной пары СО заполняют четвертую тетраэдрическую орбиталь. Возможно, химическая стабильность молекулы ВгНв в противовес химической нестабильности молекулы ВНз может быть связана с большей [c.375]

Ф II г. 146. Орбитали метода валентных связей в молекуле СО2 а — орбитали, полученные прп использовании тетраэдрических орбиталей атома С, и б — орбитали, полученные при использовании иредставления о я-связях для вторых связей каждой двойной [c.377]

К1Сг204. Будучи нормальным по характеру катионного распределения, хромит никеля М1Сг204 содержит ионы с электронной конфигурацией Зй в тетраэдрическом окружении ионов кислорода. Известно [10, И], что несимметричное распределение электронной плотности относительно лигандов приводит к тетрагональному искажению тетраэдрического комплекса (эффект Яна — Теллера). При этом вырождение снимается (й-орбитали расщепляются на — дублет и —триплет), что способству- [c.45]

Состояния Шокли представляют собой в обычном смысле свободные валентности на поверхности. Четыре валентных электрона элементов группы IV распределены по четырем атомным орбиталям, если атом изолирован,— одна s-орбиталь и три р-ор-битали. В случае связи с другими атомами обычно рассматривается тетраэдрическая sp -гибридизация валентных электронов. С учетом спина имеется восемь состояний, четыре из которых заняты в связи, у четырех остальных энергия гораздо выше. Если они составляют кристалл структуры алмаза, дискретные энергетические уровни уширяются, образуя валентную зону и зону проводимости, как было описано выше. Рассмотрим атом на поверхности (111). Три орбитали необходимы для того, чтобы встроить атом в кристалл, четвертая орбиталь остается свободной. Свободная орбиталь, локализованная, таким образом, на поверхности, является состоянием Шокли. Состояния Шокли могут затем расщепляться в поверхностную зону. [c.21]

Нормальный ковалентный радиус атома отвечает случаю, когда атом образует столько ковалентных связей, сколько соответствует его месту в периодической таблице для углерода — 2, для азота — 3 и т. д. При этом получаются разные значения нормальных радиусов в зависимости от кратности (порядка) связи (единичная связь, двойная, тройная). Если связь образуется при перекрытии гибридных электронных облаков, то говорят о тетраэдрических (Zk = 4, sp -гибридные орбитали), октаэдрических (Zk = 6, ii sp -гибридные орбитали), квадратичных (Zk = 4, iisp -гибридные орбитали), линейных (Zk = 2, sp-гибридные орбитали) ковалентных радиусах. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...