Двухатомные гетероядерные молекулы первого и второго периодов.

Диаграммы МО гетероядерных молекул отличаются от диаграмм МО изоэлектронных им гомоядерных молекул тем, что АО исходных атомов имеют разную энергию. Разница энергий DЕ_и является мерой ионности связи. Например, для молекулы СО (рис. 4.23) 2р- и 2s-АО
кислорода смещены вниз по энергии по сравнению с этими АО для углерода. Соответственно, s_рх^св , p_y^св и p_z^св расположены ближе по энергии к 2р-АО кислорода, что означает смещение электронной плотности на этих МО к кислороду.

МО СО sxр АО АО С О 2р pyр pzр 2р DЕ   sxсв   pyсв pzсв   к.с. = 3; = 0,11 нм; Есв = 1069 ;   Рис. 4.23.Диаграмма МО молекулы СО

Следует отметить, что диаграммы МО для молекул СО и N₂ весьма похожи (одинаковое чис-

ло электронов). В соот-

ветствии с этим и молеку-

лы похожи по своим свойствам. Это относится не только к кратности связей, их длине ( ) и энергии (Е_св), но и к та-

ким свойствам, как темпе-

ратуры конденсации (-190 и -91°С) и кристаллизации (-210 и -204°С) соответствующих газов; оба газа плохо растворя-

ются в воде; похожи и их электронные спектры (молекулы, имеющие сходное электронное
строение, называют также

изостерами).

Метод МО дает сразу делокализованные связи в сложных молекулах. Рассмотрим, например, молекулу ВеН₂. В простейшем варианте метода ВС она имеет 2 различные s-связи: 2s-1s и 2р-1s (рис. 3.24).

2s 2p

1s 1s

Форма локализованных s-связей

Рис. 4.24. Схема ВС молекулы ВеН₂ с локализованными s-вязями

Они выравниваются с помощью процедуры гибридизации 2s ± 2р ® 2sр. В методе МО образуются 2 разные s-МО: s_2s ^св и s_2р^св. Но каждая из них равномерно охватывает все 3 атома, так что электронные плотности на обоих промежутках Ве-Н одинаковы (рис. 3.25). Таким образом, химическая связь в молекуле ВеН₂ осуществляется за счет двух электронных пар, двигающихся в трехцентровых s_2s^св- и s_2р^св-орбиталях.

Рис. 4.25. Энергетическая диаграмма и формы МО молекулы ВеН₂

Каждая из двух электронных пар в равной степени принадлежит обоим атомам водорода, то есть по 1/2 на каждую связь. Поэтому можно считать порядок связи Ве-Н равным 1 и строение этой молекулы выразить структурной формулой Н-Ве-Н ,которая показывает, что связи Ве-Н равноценны, то есть имеют одинаковую длину и энергию.