Сборник основных формул по химии для ВУЗов | страница 4
Хотя заполнение подуровней происходит по правилу Клечковского, в электронной формуле подуровни записываются последовательно по уровням: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4р, 4d, 4f и т. д. Таким образом, электронная формула атома брома записывается следующим образом: Br(35ē) 1s>22s>22p>63s>23p>63d>104s>24p>5.
Электронные конфигурации ряда атомов отличаются от предсказанных по правилу Клечковского. Так, для Сr и Cu:
Сr(24ē) 1s>22s>22p>63s>23p>63d>54s>1 и Cu(29ē) 1s>22s>22p>63s>23p>63d>104s>1.
Правило Хунда (Гунда): заполнение ор-биталей данного подуровня осуществляется так, чтобы суммарный спин был максимален. Орбитали данного подуровня заполняются сначала по одному электрону.
Электронные конфигурации атомов можно записать по уровням, подуровням, ор-биталям. Например, электронная формула Р(15ē) может быть записана:
а) по уровням)2)8)5;
б) по подуровням 1s>22s>22p>63s>23p>3;
в) по орбиталям
Примеры электронных формул некоторых атомов и ионов:
V(23ē) 1s>22s>22p>63s>23p>63d>34s>2;
V>3+(20ē) 1s>22s>22p>63s>23p>63d>24s>0.
3. Химическая связь
3.1. Метод валентных связей
Согласно методу валентных связей, связь между атомами А и В образуется с помощью общей пары электронов.
Валентность характеризует способность атомов образовывать химические связи и равна числу химических связей, образованных атомом. Согласно методу валентных связей, валентность равна числу общих пар электронов, а в случае ковалентной связи валентность равна числу неспаренных электронов на внешнем уровне атома в его основном или возбужденных состояниях.
Например, для углерода и серы:
Насыщаемость ковалентной связи: атомы образуют ограниченное число связей, равное их валентности.
Гибридизация атомных орбиталей – смешение атомных орбиталей (АО) разных подуровней атома, электроны которых участвуют в образовании эквивалентных σ-связей. Эквивалентность гибридных орбиталей (ГО) объясняет эквивалентность образующихся химических связей. Например, в случае четырехвалентного атома углерода имеется один 2s– и три 2p-электрона. Чтобы объяснить эквивалентность четырех σ-связей, образованных углеродом в молекулах CH>4, CF>4 и т. д., атомные одна s- и три р-орбитали заменяют четырьмя эквивалентными гибридными sp>3-орбиталями:
Направленность ковалентной связи состоит в том, что она образуется в направлении максимального перекрывания орбиталей, образующих общую пару электронов.
В зависимости от типа гибридизации гибридные орбитали имеют определенное расположение в пространстве:
