Как заполнять молекулярные орбитали. Заполнение молекулярных орбиталей: основные принципы и правила

👍🏻Дальше☝️🏻

Заполнение молекулярных орбиталей — это важный процесс, который определяет электронную структуру и химические свойства молекул. Этот процесс подчиняется тем же основным принципам и правилам, что и заполнение атомных орбиталей, включая принцип энергетической выгодности, принцип Паули, правило Хунда и правило Клечковского. В этой статье мы рассмотрим эти принципы и правила, а также обсудим приближение МО ЛКАО (молекулярных орбиталей как линейной комбинации атомных орбиталей) для понимания заполнения молекулярных орбиталей.

Перейдите к нужной части, нажав на соответствующую ссылку:

👉🏼 Принципы и правила заполнения молекулярных орбиталей

👉🏼 Общепринятое приближение для описания молекулярных орбиталей

👉🏼 Выводы и заключение

👉🏼 FAQ

☝️🏼 Отзывы

Заполнение молекулярных орбиталей происходит в соответствии с несколькими фундаментальными принципами и правилами, аналогичными тем, которые применяются для атомных орбиталей. Эти принципы включают принцип энергетической выгодности, принцип Паули, правило Хунда и правило Клечковского.
При заполнении молекулярных орбиталей электроны стремятся занять орбитали с наименьшей энергией, что соответствует принципу энергетической выгодности. Принцип Паули гласит, что на одной орбитали может находиться не более двух электронов с противоположными спинами. Правило Хунда утверждает, что в пределах одного энергетического уровня электроны сначала заполняют орбитали по одному, а затем начинают образовывать пары, чтобы минимизировать отталкивание между электронами. Правило Клечковского определяет порядок заполнения орбиталей в зависимости от их энергии.
В общепринятом приближении молекулярная орбиталь рассматривается как линейная комбинация атомных орбиталей (приближение МО ЛКАО). Это означает, что молекулярная орбиталь образуется путем объединения атомных орбиталей, участвующих в образовании химической связи. Таким образом, заполнение молекулярных орбиталей является важным аспектом понимания химической связи и строения молекул.

Принцип энергетической выгодности

Принцип энергетической выгодности гласит, что электроны в молекуле стремятся занять орбитали с наименьшей энергией. Это означает, что электроны заполняют орбитали в порядке возрастания их энергии, начиная с самой низкой. Этот принцип аналогичен правилу Клечковского для атомных орбиталей, которое определяет порядок заполнения энергетических уровней в атоме.

Принцип Паули

Принцип Паули, также известный как принцип запрета, гласит, что в атоме или молекуле не может быть двух электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел (n, l, m, s). Это означает, что на каждой орбитали может находиться не более двух электронов, и они должны иметь противоположные спины (один электрон с верхним спином, другой — с нижним).

Правило Хунда

Правило Хунда гласит, что в пределах определенного энергетического подуровня электроны стремятся занять максимальное количество орбиталей с параллельными спинами. Это означает, что электроны сначала заполняют отдельные орбитали с одинаковыми спинами, а затем образуют пары с противоположными спинами на одной орбитали. Это правило помогает минимизировать энергию системы и стабилизировать молекулу.

Приближение МО ЛКАО

В общепринятом приближении молекулярная орбиталь рассматривается как линейная комбинация атомных орбиталей (приближение МО ЛКАО). Это означает, что каждая молекулярная орбиталь может быть представлена в виде суммы или разности атомных орбиталей, участвующих в образовании химической связи. Приближение МО ЛКАО позволяет нам лучше понять, как электроны распределяются между атомами в молекуле и как это влияет на ее химические свойства.

Полезные советы и выводы

Заполнение молекулярных орбиталей подчиняется тем же основным принципам и правилам, что и заполнение атомных орбиталей, включая принцип энергетической выгодности, принцип Паули, правило Хунда и правило Клечковского.
Приближение МО ЛКАО позволяет нам лучше понять, как электроны распределяются между атомами в молекуле и как это влияет на ее химические свойства.
Для понимания заполнения молекулярных орбиталей и предсказания химической активности молекулы необходимо учитывать все упомянутые принципы и правила.

FAQ

Какие принципы и правила управляют заполнением молекулярных орбиталей? К ним относятся принцип энергетической выгодности, принцип Паули, правило Хунда и правило Клечковского.
Что такое приближение МО ЛКАО? Приближение МО ЛКАО — это метод, который рассматривает молекулярную орбиталь как линейную комбинацию атомных орбиталей, участвующих в образовании химической связи.
Как правило Хунда влияет на заполнение молекулярных орбиталей? Правило Хунда гласит, что электроны сначала заполняют отдельные орбитали с одинаковыми спинами, а затем образуют пары с противоположными спинами на одной орбитали, что помогает минимизировать энергию системы и стабилизировать молекулу.