Молекула H2
Электронная конфигурация молекулы Н2 в основном состоянии H2[(σgls)2]. В основном состоянии молекулы два ее электрона согласно принципу наименьшей энергии занимают наиболее низкую орбиталь σ1s и согласно запрету Паули имеют противоположные спины. Суммарный спин равен нулю, молекула является диамагнитной, мультиплетность 2s+1=1 - (синглет). Оба электрона занимают четную (g) орбиталь. По правилу произведения (g∙g = g) состояние системы четное. Схема заселенности МО молекулы Н2 и других молекул элементов первого периода приведена на рис.
В многоэлектронных молекулах согласно орбитальному приближению полная электронная энергия = (сумма орбитальных энергий) - (усредненная энергия отталкивания электронов) + (энергия отталкивания ядер). Можно принять (Хюккель, 1931), что последние два члена компенсируют друг друга. В таком приближении полная электронная энергия равна сумме орбитальных энергий:
Соответственно энергия диссоциации равна
De(H2) = 2Е(Е) - E(Н2) = 2α-2(α+β) =-2β
Связь в Н2 прочнее, чем в ионе , вследствие того, что на -связывающей орбитали находятся два электрона вместо одного.
=4,478 эВ и = 2,651 эВ, rе(Н2) = 0.7414Å и =1,06 Å.
Волновая функция. Координатная волновая функция основного состояния молекулы Н2 в нулевом приближении может быть представлена произведением одноэлектронных волновых функций
,
где χ1 и χ2 — атомные орбитали при ядрах А и В; (1) и (2) — координаты первого и второго электронов.
В соответствии с принципом Паули полная волновая функция с учетом спина должна быть антисимметричной по отношению к перестановке координат электронов. А так как координатная функция (7.2) симметрична, то антисимметричной будет спиновая функция. А это значит, что на σ1s-MO два электрона должны иметь антипараллельные спины.
Суть работы:
В данной лабораторной работе производился расчет молекулярных характеристик молекулы H2 полуэмпирическим методом MNDO. При помощи программы HyperChem была собрана модель молекулы и скорректирована её геометрия. Приведен квантово-химический расчет с оптимизацией геометрии.
Достарыңызбен бөлісу: |