4. Для молекул або молекулярних іонів:
а) Н2, H2+, HF; б) O2, O-, O2^2-; в) NO та NO- наведіть схему утворення молекулярних орбіталей з атомних та розподіл них електронів, (підпишіть МО), знайдіть кратність зв'язку, вкажіть діамагнітною чи парамагнітною є ця частинка. Поясніть, як змінюється енергія та довжина зв'язку для ряду частинок О2, О2^-, 02^2-
Ответы
Ответ:
Для аналізу молекулярних орбіталей і характеру зв'язку вказаних молекул, давайте спочатку розглянемо кожну з них окремо.
а) H2, H2+, HF:
1. H2: Воденьовий молекулі має молекулярні орбітали, що утворюються з 1s атомних орбіталей двох атомів водню. У цьому випадку зв'язок є зв'язком σ, і молекула є діамагнітною (не має непарних електронів).
2. H2+: H2+ має одну валентну електрону. Молекулярні орбіталі утворюються аналогічно H2, і зв'язок є σ. Молекула має один непарний електрон і є парамагнітною.
3. HF: У фториду водню молекулярні орбіталі утворюються з 1s атомного орбіталю водню і 2p атомних орбіталей фтору. Зв'язок у HF є σ, і молекула є діамагнітною.
б) O2, O-, O2^2-:
1. O2: У кисневому молекулі молекулярні орбіталі утворюються з 2p атомних орбіталей двох атомів кисню. Зв'язок у O2 є σ та π, і молекула має два непарних електрони, що робить її парамагнітною.
2. O-: У іоні оксиду молекулярні орбіталі утворюються аналогічно O2, але з додатковим електроном. Таким чином, молекула O- також є парамагнітною, але має навіть кратність зв'язку.
3. O2^2-: У іоні оксиду молекулярні орбіталі утворюються так само, але з двома додатковими електронами. Це також парамагнітна молекула з навіть кратністю зв'язку.
в) NO та NO-:
1. NO: У нітроксиду молекулярні орбіталі утворюються з 2p атомних орбіталей азоту та 2p атомних орбіталей кисню. Зв'язок у NO має одну σ- та одну π-зв'язок, і молекула є парамагнітною з одним непарним електроном.
2. NO-: У іоні нітроксиду молекулярні орбіталі утворюються аналогічно, але з одним додатковим електроном. Це також парамагнітний іон.
Зміна енергії та довжини зв'язку для різних іонів та молекул О2, O2^-, O2^2- відбувається через кількість електронів та їх взаємодію в молекулярних орбіталях. Зазвичай, зі збільшенням кількості електронів знижується довжина зв'язку, а енергія зв'язку збільшується.