WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Молекули - Реферат

Молекули - Реферат

Реферат на тему:

Молекули

ЕНЕРГЕТИЧНІ РІВНІ ЕЛЕКТРОНІВ В МОЛЕКУЛІ

Зв'язуюча та розрихлююча орбіталі

При зближенні двох атомів, наприклад, водню, їх орбіталі починають перекриватись і можливе виникнення зв'язку між ними. Існує правило, згідно з яким кількість орбіталей у молекули рівне сумі кількостей орбіталей у атомів.

У першому наближенні для знаходження орбіталей молекули використовують метод лінійної комбінації атомних орбіталей (метод ЛКАО).

У спрощенному виді це можна записати так:

ФAB= K1ФA+K2 ФB и Ф*AB= K3 ФA+K4 ФB,

де Ki- коефіцієнти взаємодії; ФAB та Ф*AB - функції, які описують орбіталі молекули; ФA та ФB- функції, які описують орбіталі взаємодіючих атомів.

Наведений справа рисунок ілюструє процес утворення молекулярної орбіталі при взаємодії атомів водню.

Має принципове значення те, що форма електронної хмари в утворених орбіталей по-різному зміщена відносно ядер взаємодіючих атомів.

В нижньої (зв'язуючої) орбиталі центр єдиної електронної хмари зміщений в простір між ядрами.

У верхньої (розрихляючої) орбіталі,що відповідає збудженому стану, електроні хмари зміщені на периферію молекули.

На наступному рисунку показано як буде змінюватись енергія системи з двох атомів при їх зближенні.

Нижня крива має мінімум, який відповідає стійкому станові системи. Відстань між ядрами, що відповідає цьому мінімумові буде характеризувати розміри молекули.

Оскільки початкові орбіталі були S типу, то нижня орбіталь. яка зв'язує, буде заповнена двома електронами (з протилежним спіном), верхня - разрихлююча буде вільна.

Електрони зможуть переходити на разрихлюючу орбіталь із зв'язуючої тільки при отриманні кванта енергії, величина якого рівна відстані між енергетичними рівнями орбіталей (Eg).

Далі на наступному рисунку показано схему виникнення та заповнення енергетичних рівнів молекули при взаємодії двох атомів (з валентною S орбіталлю).

Поява стійкої звязуючої орбіталі призводить до виникнення хімічного зв'язку, який може утримувати разом два або більше атомів, іонів, молекул або будь-яких комбінацій з них.

Хімічний зв'язок має електростатичну природу та утворюється в результаті виникнення сили притягання між додатніми та від'ємними зарядами. Величина цієї сили залежить, в основному, від електронної конфігурації зовнішньої оболонки. При утворенні хімічного зв'язку виконуеться правило, яке деколи називають правилом октета. Коли атом елемента утворює хімічний зв'язок, його електронна конфігурація стає такою ж, як у атома благородного газу, розміощеного в кінці відповідного періода таблиці Менделеєва.

Гібридні орбіталі

При утворенні молекул та кристалів з атомів, на зовнішній (валентній) оболонці яких є як S так і P електрони, можливе змішування (інтерференція) їх орбіталей та утворення "гібридних" SP орбіталей. Форма гібридної орбіталі залежить від того, скільки P орбіталей прймає участь в її утворенні.Приклади можливих гібридних орбіталей показані на нижньому рисунку.

Таким чином, як видно з верхньої ілюстрації, структура молекул та кристалів буде залежати від того, які орбіталі беруть участь в утворенні хімічного зв'язку між атомами. В утворенні більшості напівпровідникових кристалів беруть участь SP3орбіталі. При цьому, в результаті взаємодії атомів, так само, як і для розглянутого раніше примкладу, виникають зв'язуючі, такі, що створюють ковалентний зв'язок та розрихляючі (які відповідають збужденному станові) SP3 орбіталі.

Використана література:

  1. Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. -М.: Высшая школа, 1978.

  2. Изъюрова Г.И., Кауфман М.С. Приборы и устройства промышленной электроники. -М.: Высшая школа, 1975.

  3. Миклашевский С.П. Промышленная электроника. -М.: Высшая школа, 1973.

  4. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. - М.: Высшая школа, 1988.

  5. Основы промышленной электроники/Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: высшая школа, 1982.

  6. Гершунский В.С. Основы электроники. - К.: Вища школа, головн. из-во, 1982.

  7. Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.:Энергоатомиздат, 1985.

Нагорский В.Д. Электроника и электрооборудование. - М.: Высшая школа, 1986.

Loading...

 
 

Цікаве