ចំណុចខ្វះខាតនៃ MVS ដែលត្រូវបានពិចារណាខាងលើបានរួមចំណែកដល់ការបង្កើតវិធីសាស្រ្តមេកានិចកង់ទិចមួយផ្សេងទៀតសម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពីចំណងគីមីដែលត្រូវបានគេហៅថា វិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល (MMO). គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃវិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានដាក់ដោយ Lenard-Jones, Gund និង Mulliken ។ វាត្រូវបានផ្អែកលើគំនិតនៃភាគល្អិត polyatomic ជាប្រព័ន្ធតែមួយនៃស្នូល និងអេឡិចត្រុង។ អេឡិចត្រុងនីមួយៗនៅក្នុងប្រព័ន្ធបែបនេះមានការទាក់ទាញពីស្នូលទាំងអស់ និងការច្រានចេញពីអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀតទាំងអស់។ ប្រព័ន្ធបែបនេះអាចត្រូវបានពិពណ៌នាយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើ គន្លងម៉ូលេគុលដែលជា analogues ផ្លូវការនៃគន្លងអាតូមិច។ ភាពខុសគ្នារវាងគន្លងអាតូម និងម៉ូលេគុល គឺថាអ្នកខ្លះពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងផ្នែកនៃស្នូលតែមួយ ខណៈពេលដែលអ្នកផ្សេងទៀតពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងវាលនៃស្នូលជាច្រើន។ ដោយសារភាពស្រដៀងគ្នានៃវិធីសាស្រ្តក្នុងការពិពណ៌នាអំពីប្រព័ន្ធអាតូមិក និងម៉ូលេគុល យើងអាចសន្និដ្ឋានថាគន្លងនៃម៉ូលេគុល n-អាតូមត្រូវតែមានលក្ខណៈសម្បត្តិដូចខាងក្រោមៈ

ក) ស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនីមួយៗនៅក្នុងម៉ូលេគុលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររលក ψ ហើយតម្លៃ ψ 2 បង្ហាញពីប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងបរិមាណឯកតានៃប្រព័ន្ធប៉ូលីអាតូមិច។ មុខងាររលកទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថាគន្លងម៉ូលេគុល (MO) ហើយតាមនិយមន័យគឺពហុកណ្តាលពោលគឺឧ។ ពិពណ៌នាអំពីចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងវាលនៃស្នូលទាំងអស់ (ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្ថិតនៅចំណុចណាមួយក្នុងលំហ);

ខ) គន្លងម៉ូលេគុលនីមួយៗត្រូវបានកំណត់ដោយថាមពលជាក់លាក់។

គ) អេឡិចត្រុងនីមួយៗនៅក្នុងម៉ូលេគុលមានតម្លៃជាក់លាក់នៃចំនួនវិលជុំ គោលការណ៍ Pauli ក្នុងម៉ូលេគុលត្រូវបានបំពេញ។

ឃ) គន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានសាងសង់ពីគន្លងអាតូមិកដោយការរួមផ្សំលីនេអ៊ែរនៃបន្ទាប់បន្សំ៖ ∑c n ψ n (ប្រសិនបើចំនួនសរុបនៃអនុគមន៍រលកដែលប្រើក្នុងការបូកសរុបគឺ k បន្ទាប់មក n យកតម្លៃពី 1 ដល់ k) ជាមួយនឹង n គឺជាមេគុណ;

e) អប្បបរមាថាមពល MO ត្រូវបានឈានដល់ការត្រួតស៊ីគ្នា AO អតិបរមា។

f) ថាមពលកាន់តែជិតគឺ ARs ដំបូងដែលទាបជាងគឺថាមពលនៃ MOs ដែលបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋានរបស់វា។

ពីទីតាំងចុងក្រោយ យើងអាចសន្និដ្ឋានបានថាគន្លងខាងក្នុងនៃអាតូមដែលមានថាមពលទាបបំផុត នឹងមិនចូលរួមក្នុងការបង្កើត MOs ហើយការរួមចំណែករបស់ពួកគេចំពោះថាមពលនៃគន្លងទាំងនេះអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់។

ដោយគិតពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ MOs ដែលបានពិពណ៌នាខាងលើ ចូរយើងពិចារណាលើការសាងសង់របស់វាសម្រាប់ម៉ូលេគុលឌីអាតូមនៃសារធាតុសាមញ្ញ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ម៉ូលេគុល H 2 ។ អាតូមនីមួយៗដែលបង្កើតជាម៉ូលេគុល (H A និង H B) មានអេឡិចត្រុងមួយក្នុងមួយគន្លង 1s បន្ទាប់មក MO អាចត្រូវបានតំណាងជា៖

Ψ MO = c A ψ A (1s) + c B ψ B (1s)

ដោយសារក្នុងករណីដែលកំពុងពិចារណាអាតូមដែលបង្កើតម៉ូលេគុលគឺដូចគ្នាបេះបិទ កត្តាធ្វើឱ្យធម្មតា (គ) ដែលបង្ហាញពីចំណែកនៃការចូលរួមរបស់ AO ក្នុងការសាងសង់ MO គឺស្មើគ្នាក្នុងតម្លៃដាច់ខាត ហើយដូច្នេះជម្រើសពីរគឺអាចធ្វើទៅបាន Ψ MO នៅ c A \u003d c B និង c A \u003d - c B:

Ψ MO(1) = c A ψ A (1s) + c B ψ B (1s) និង

Ψ MO(2) = c A ψ A (1s) - c B ψ B (1s)

គន្លងម៉ូលេគុល Ψ MO(1) ត្រូវគ្នាទៅនឹងរដ្ឋដែលមានដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខ្ពស់ជាងរវាងអាតូម បើធៀបទៅនឹងគន្លងអាតូមដាច់ពីគេ ហើយអេឡិចត្រុងដែលស្ថិតនៅលើវា និងមានវិលផ្ទុយគ្នាតាមគោលការណ៍ Pauli មានថាមពលទាបជាងបើធៀបនឹងថាមពលរបស់ពួកគេនៅក្នុងអាតូម។ គន្លងបែបនេះនៅក្នុង MMO LCAO ត្រូវបានគេហៅថា ការភ្ជាប់។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះគន្លងម៉ូលេគុល Ψ MO(2) គឺជាភាពខុសគ្នារវាងមុខងាររលកនៃ AO ដំបូង ពោលគឺឧ។ កំណត់លក្ខណៈរបស់ប្រព័ន្ធជាមួយនឹងការថយចុះដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ ថាមពលនៃគន្លងបែបនេះគឺខ្ពស់ជាង AO ដំបូង ហើយវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុងនៅលើវានាំទៅរកការកើនឡើងនៃថាមពលនៃប្រព័ន្ធ។ គន្លងបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ការបន្ធូរ។រូបភាពទី 29.3 បង្ហាញពីការកកើតនៃការភ្ជាប់ និងអង់ទីគន្លងគន្លងនៅក្នុងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន។

រូប ២៩.៣. ការបង្កើត σ - ការផ្សារភ្ជាប់ និង σ - បន្ធូរគន្លងនៅក្នុងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន។

Ψ MO (1) និង Ψ MO(2) មានស៊ីមេទ្រីរាងស៊ីឡាំង ទាក់ទងទៅនឹងអ័ក្សដែលឆ្លងកាត់កណ្តាលនៃស្នូល។ គន្លងនៃប្រភេទនេះត្រូវបានគេហៅថា σ - ស៊ីមេទ្រីហើយត្រូវបានសរសេរ: ចំណង - σ1s, បន្ធូរ - σ ٭ 1s ។ ដូច្នេះ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ σ1s 2 ត្រូវគ្នាទៅនឹងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងស្ថានភាពដី ហើយការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃអ៊ីយ៉ុង He 2 + ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងចរន្តអគ្គិសនី ក្នុងស្ថានភាពដីអាចត្រូវបានសរសេរជា σ1s 2 σ ٭ 1s (រូបភព។ ៣០.៣)។

អង្ករ។ ៣០.៣. ដ្យាក្រាមថាមពលនៃការបង្កើតចំណង និងការប្រឆាំងអ័រប៊ីតាល់ និងរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុងនៃធាតុនៃសម័យកាលដំបូង។

នៅក្នុងម៉ូលេគុល H 2 អេឡិចត្រុងទាំងពីរកាន់កាប់គន្លងភ្ជាប់ ដែលនាំឱ្យថយចុះថាមពលនៃប្រព័ន្ធ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងអាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ (អាតូមអ៊ីដ្រូសែនដាច់ដោយឡែកពីរ)។ ដូចដែលបានកត់សម្គាល់រួចហើយ ថាមពលចងនៅក្នុងម៉ូលេគុលនេះគឺ 435 kJ/mol ហើយប្រវែងចំណងគឺ 74 យប់។ ការដកអេឡិចត្រុងចេញពីគន្លងនៃការផ្សារភ្ជាប់បង្កើនថាមពលនៃប្រព័ន្ធ (កាត់បន្ថយស្ថេរភាពនៃផលិតផលប្រតិកម្មធៀបនឹងមុនគេ): ថាមពលចងនៅក្នុង H 2 + គឺ 256 kJ / mol ហើយប្រវែងចំណងកើនឡើងដល់ 106 យប់។ . នៅក្នុង H 2 - ភាគល្អិតចំនួនអេឡិចត្រុងកើនឡើងដល់បីដូច្នេះមួយក្នុងចំណោមពួកវាមានទីតាំងនៅក្នុងគន្លងបន្ធូរដែលនាំឱ្យមានអស្ថិរភាពនៃប្រព័ន្ធបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអ្វីដែលបានពិពណ៌នាពីមុន: E (H 2 -) = 14.5 kJ / mol ។ . ជាលទ្ធផល រូបរាងនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លង antibonding ប៉ះពាល់ដល់ថាមពលនៃចំណងគីមីដល់កម្រិតធំជាងការដកអេឡិចត្រុងចេញពីគន្លងភ្ជាប់។ ទិន្នន័យខាងលើបង្ហាញថាថាមពលចងសរុបត្រូវបានកំណត់ដោយភាពខុសគ្នារវាងចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងការផ្សារភ្ជាប់និងការបន្ធូរនៃគន្លង។ សម្រាប់ភាគល្អិតគោលពីរ ភាពខុសគ្នានេះចែកជាពាក់កណ្តាលត្រូវបានគេហៅថាលំដាប់ចំណង៖

PS \u003d (ē St - ē Not St.) / ២

ប្រសិនបើ PS ជាសូន្យ នោះគ្មានចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើងទេ (He 2 molecule រូបភាព 30.3)។ ប្រសិនបើចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លង antibonding គឺដូចគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធជាច្រើន នោះភាគល្អិតដែលមានតម្លៃ PS អតិបរមាមានស្ថេរភាពបំផុត។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះនៅតម្លៃ PS ដូចគ្នា ភាគល្អិតដែលមានចំនួនអេឡិចត្រុងតូចជាងនៅក្នុងគន្លង antibonding (ឧទាហរណ៍ H 2 + និង H 2 - ions) មានស្ថេរភាពជាង។ ការសន្និដ្ឋានមួយទៀតធ្វើតាមរូបភាព 30.3៖ អាតូមអេលីយ៉ូមអាចបង្កើតចំណងគីមីជាមួយអ៊ីយ៉ុង H + ។ ទោះបីជាការពិតដែលថាថាមពលនៃគន្លង He 1s មានកម្រិតទាបណាស់ (-2373 kJ / mol) ការរួមផ្សំលីនេអ៊ែររបស់វាជាមួយនឹងគន្លង 1s នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (E = -1312 kJ / mol) នាំឱ្យមានការបង្កើតគន្លងភ្ជាប់។ ថាមពលរបស់វាទាបជាងអេលីយ៉ូមអេអូ។ ដោយសារតែមិនមានអេឡិចត្រុងនៅលើគន្លងនៃការបន្ធូរនៃភាគល្អិត HeH + វាមានស្ថេរភាពជាងប្រព័ន្ធដែលបង្កើតឡើងដោយអាតូមអេលីយ៉ូមនិងអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន។

ការពិចារណាស្រដៀងគ្នានេះអនុវត្តចំពោះបន្សំលីនេអ៊ែរនៃអាតូម p-orbitals ។ ប្រសិនបើអ័ក្ស z ស្របគ្នានឹងអ័ក្សឆ្លងកាត់កណ្តាលនៃស្នូល ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 31.3 នោះគន្លងនៃការភ្ជាប់ និង antibonding ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ៖

Ψ MO(1) = c A ψ A (2p z) + c B ψ B (2p z) និង Ψ MO (2) \u003d c A ψ A (2p z) - c B ψ B (2p z)

នៅពេលដែល MOs ត្រូវបានសាងសង់ពីគន្លង p-orbitals ដែលអ័ក្សរបស់វាកាត់កែងទៅនឹងបន្ទាត់តភ្ជាប់ស្នូលអាតូម បន្ទាប់មកការបង្កើត π-bonding និង π-loosening molecular orbitals (រូបភាព 32.3) កើតឡើង។ ម៉ូលេគុល π នៅ 2p និង π នៅ ٭ 2p គន្លងគឺស្រដៀងនឹងអ្វីដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 32.3 ប៉ុន្តែបានបង្វិលទាក់ទងទៅនឹងទីមួយដោយ 90 អំពី។ ដូច្នេះគន្លង π2p និង π ٭ 2p កាន់តែចុះខ្សោយ។

វាគួរតែត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ថាការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងមិនមែនមកពី AO ណាមួយទេ ប៉ុន្តែបានតែពីអ្នកដែលមានថាមពលជិតស្និតត្រឹមត្រូវ ហើយការត្រួតស៊ីគ្នារបស់វាអាចធ្វើទៅបានតាមទស្សនៈធរណីមាត្រ។ គូនៃគន្លងបែបនេះដែលសមរម្យសម្រាប់ការបង្កើត σ-bonding σ-loosening orbitals អាចជា s - s, s - p z, s - d z 2, p z - p z, p z - d z 2, d z 2 - d z 2 ខណៈពេលដែលមានលីនេអ៊ែរ ការរួមបញ្ចូលគ្នា p x - p x , p y – p y , p x – d xz , p y – d yz , molecular π-bonding និង π- loosening molecular orbitals ត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ប្រសិនបើអ្នកបង្កើត MO ពី AO នៃប្រភេទ d x 2- y 2 - d x 2- y 2 ឬ d xy - d xy នោះ δ-MOs ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដូច្នេះ ដូចដែលបានកត់សម្គាល់ខាងលើ ការបែងចែក MO ទៅជា σ, π និង δ ត្រូវបានកំណត់ទុកជាមុនដោយស៊ីមេទ្រីរបស់ពួកគេទាក់ទងនឹងខ្សែដែលតភ្ជាប់ស្នូលអាតូមិច។ ដូច្នេះសម្រាប់ σ-MO ចំនួននៃយន្តហោះ nodal គឺសូន្យ π-MO មានយន្តហោះមួយ ហើយ δ-MO មានពីរ។

ដើម្បីពណ៌នាអំពីម៉ូលេគុល homoatomic នៃសម័យកាលទីពីរក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃ MMO LCAO វាចាំបាច់ត្រូវគិតគូរថា ការរួមផ្សំលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិចគឺអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែគន្លង AO នៅជិតថាមពល និងមានស៊ីមេទ្រីដូចគ្នា។

រូប ៣១.៣. ការបង្កើត σ-bonding σ-antibonding orbitals ពីអាតូម p-orbitals

Fig.32.3. ការបង្កើត π-bonding និង π-antibonding molecular orbitals ពីអាតូម p-orbitals ។

នៃគន្លងនៃដំណាក់កាលទីពីរ គន្លង 2s និង 2p z មានស៊ីមេទ្រីដូចគ្នាអំពីអ័ក្ស z ។ ភាពខុសគ្នានៃថាមពលរបស់ពួកគេសម្រាប់អាតូម Li, Be, B និង C គឺមានទំហំតូច ដូច្នេះមុខងាររលក 2s និង 2p អាចលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងករណីនេះ។ សម្រាប់អាតូម O និង F ភាពខុសគ្នានៃថាមពល 2s និង 2p មានទំហំធំជាង ដូច្នេះការលាយរបស់វាមិនកើតឡើងទេ (តារាង 4.3)

តារាង 4.3 ។

∆E ថាមពលរវាង 2s និង 2p គន្លងនៃធាតុផ្សេងៗ

អាតូម	∆ E ក្នុង eV	អាតូម	∆ E ក្នុង eV
លី	1,85	ន	10,9
ត្រូវ	2,73	អូ	15,6
ខ	3,37	ច	20,8
គ	4,18

យោងតាមទិន្នន័យនៃតារាង 4.3 ក៏ដូចជាការគណនាដែលបានអនុវត្តវាត្រូវបានបង្ហាញថាថាមពលដែលទាក់ទងនៃ MO គឺខុសគ្នាសម្រាប់ម៉ូលេគុល Li 2 - N 2 នៅលើដៃម្ខាងនិងសម្រាប់ម៉ូលេគុល O 2 - F 2 នៅម្ខាងទៀត។ សម្រាប់ម៉ូលេគុលនៃក្រុមទីមួយ លំដាប់នៃការកើនឡើងនៃថាមពល MO អាចត្រូវបានតំណាងជាស៊េរី៖

σ2sσ ٭ 2sπ2p x π2p y σ2p z π ٭2p x π ٭ 2p y σ ٭ 2p z និងសម្រាប់ម៉ូលេគុល O 2 និង F 2 ក្នុងទម្រង់៖

σ2sσ ٭ 2sσ2p z π2p x π2p y π ٭2p x π ٭ 2p y σ ٭ 2p z (រូបភាព 33.3)។

គន្លងនៃប្រភេទទី 1s ដែលមានថាមពលទាបណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងគន្លងនៃកម្រិតថាមពលទីពីរ ចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុលមិនផ្លាស់ប្តូរ ពោលគឺពួកវានៅតែជាអាតូម ហើយមិនត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញនៅលើដ្យាក្រាមថាមពលនៃម៉ូលេគុលនោះទេ។

ដោយផ្អែកលើដ្យាក្រាមថាមពលនៃម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល គេអាចធ្វើការសន្និដ្ឋានអំពីស្ថេរភាពនៃភាគល្អិត និងលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចរបស់វា។ ដូច្នេះស្ថេរភាពនៃម៉ូលេគុល MOs ដែលត្រូវបានសាងសង់ពី AO ដូចគ្នាអាចត្រូវបានវិនិច្ឆ័យដោយតម្លៃនៃលំដាប់នៃចំណងនិងលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិច - ដោយចំនួនអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងក្នុងមួយ MO (រូបភាព 34.3) ។

គួរកត់សំគាល់ថា AO orbitals នៃ non-valence, កម្រិតខាងក្នុង, ពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាពនៃ MMO នៃ LCAO, មិនចូលរួមក្នុងការបង្កើត MO នោះទេប៉ុន្តែមានឥទ្ធិពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់លើថាមពលចង។ ឧទាហរណ៍នៅពេលឆ្លងកាត់ពី H 2 ទៅ Li 2 ថាមពលភ្ជាប់មានការថយចុះច្រើនជាង 4 ដង (ពី 432 kJ / mol ទៅ 99 kJ / mol) ។

Fig.33.3 ការចែកចាយថាមពលនៃ MO នៅក្នុងម៉ូលេគុល (a) O 2 និង F 2 និង (b) Li 2 - N 2 ។

Fig.34.3 ដ្យាក្រាមថាមពលនៃម៉ូលេគុលគោលពីរនៃធាតុនៃដំណាក់កាលទីពីរ។

ការផ្ដាច់អេឡិចត្រុងចេញពីម៉ូលេគុល H 2 កាត់បន្ថយថាមពលចងក្នុងប្រព័ន្ធដល់ 256 kJ/mol ដែលបណ្តាលមកពីការថយចុះនៃចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងនៃការផ្សារភ្ជាប់ និងការថយចុះនៃ PS ពី 1 ទៅ 0.5 ។ នៅក្នុងករណីនៃការផ្ដាច់អេឡិចត្រុងចេញពីម៉ូលេគុល Li 2 ថាមពលភ្ជាប់កើនឡើងពី 100 ទៅ 135.1 kJ / mol ទោះបីជាដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាព 6.9 ក៏ដោយ អេឡិចត្រុងដូចនៅក្នុងករណីមុនត្រូវបានដកចេញពីការផ្សារភ្ជាប់។ orbital និង PS ថយចុះដល់ 0.5 ។ ហេតុផលសម្រាប់នេះគឺថានៅពេលដែលអេឡិចត្រុងមួយត្រូវបានដកចេញពីម៉ូលេគុល Li 2 ការច្រានចេញរវាងអេឡិចត្រុងដែលស្ថិតនៅលើចំណង MO និងអេឡិចត្រុងដែលកាន់កាប់គន្លង 1s ខាងក្នុងមានការថយចុះ។ គំរូនេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញសម្រាប់ម៉ូលេគុលនៃធាតុទាំងអស់នៃក្រុមរងសំខាន់នៃក្រុមទីមួយនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់។

នៅពេលដែលបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរកើនឡើង ឥទ្ធិពលនៃអេឡិចត្រុងគន្លង 1s លើថាមពលរបស់ MO មានការថយចុះ ដូច្នេះហើយនៅក្នុងម៉ូលេគុល B 2 C 2 និង N 2 ការផ្ដាច់អេឡិចត្រុងនឹងបង្កើនថាមពលនៃប្រព័ន្ធ (ការថយចុះនៅក្នុង តម្លៃ PS ការថយចុះថាមពលសរុប) ដោយសារតែអេឡិចត្រុងត្រូវបានយកចេញពីគន្លងភ្ជាប់។ នៅក្នុងករណីនៃម៉ូលេគុល O 2 , F 2 និង Ne 2 ការដកអេឡិចត្រុងកើតឡើងពីគន្លងនៃការបន្ធូរ ដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃ PS និងថាមពលចងសរុបនៅក្នុងប្រព័ន្ធ ឧទាហរណ៍ ថាមពលចងនៅក្នុង F 2 ម៉ូលេគុលគឺ 154.8 kJ / mol ហើយនៅក្នុងអ៊ីយ៉ុង F 2 + គឺខ្ពស់ជាងស្ទើរតែពីរដង (322.1 kJ / mol) ។ ហេតុផលខាងលើមានសុពលភាពសម្រាប់ម៉ូលេគុលណាមួយ ដោយមិនគិតពីសមាសភាពគុណភាព និងបរិមាណ។ យើងសូមផ្តល់អនុសាសន៍ថាអ្នកអានធ្វើការវិភាគប្រៀបធៀបនៃស្ថេរភាពនៃម៉ូលេគុលគោលពីរ និងអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុលអវិជ្ជមានរបស់ពួកគេ i.e. វាយតំលៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃប្រព័ន្ធក្នុងដំណើរការ А 2 + ē = А 2 - .

វាក៏ធ្វើតាមពីរូបភាពទី 34.3 ដែលមានតែម៉ូលេគុល B 2 និង O 2 ដែលមានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង គឺជាប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក ចំណែកឯម៉ូលេគុលគោលពីរនៃធាតុនៃសម័យកាលទីពីរគឺជាភាគល្អិត diomagnetic ។

ភស្តុតាងនៃភាពយុត្តិធម៌នៃ IMO, i.e. ភស្តុតាងនៃអត្ថិភាពពិតនៃកម្រិតថាមពលនៅក្នុងម៉ូលេគុលគឺជាភាពខុសគ្នានៃតម្លៃនៃសក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម និងម៉ូលេគុលដែលបង្កើតឡើងពីពួកវា (តារាង 5.3)។

តារាង 5.3 ។

សក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម និងម៉ូលេគុល

ទិន្នន័យដែលបង្ហាញក្នុងតារាងបង្ហាញថា ម៉ូលេគុលខ្លះមានសក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដខ្ពស់ជាងអាតូមដែលពួកវាត្រូវបានបង្កើតឡើង ខណៈដែលម៉ូលេគុលខ្លះមានសក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដទាប។ ការពិតនេះគឺមិនអាចពន្យល់បានពីទស្សនៈរបស់ MVS ។ ការវិភាគទិន្នន័យក្នុងរូបភាពទី 34.3 នាំឱ្យមានការសន្និដ្ឋានថាសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុលគឺធំជាងអាតូមនៅក្នុងករណីនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងត្រូវបានដកចេញពីគន្លងនៃចំណង (ម៉ូលេគុល H 2, N 2, C 2) ។ ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងត្រូវបានដកចេញពីម៉ូលេគុល MO (O 2 និង F 2 បន្ធូរ) នោះសក្តានុពលនេះនឹងតិចជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអាតូមិក។

ងាកទៅរកការពិចារណានៃម៉ូលេគុលគោលពីរ heteroatomic ក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃ MMO LCAO វាចាំបាច់ត្រូវចាំថាគន្លងនៃអាតូមនៃធាតុផ្សេងៗដែលមានតម្លៃដូចគ្នានៃលេខ quantum មេ និងចំហៀងខុសគ្នានៅក្នុងថាមពលរបស់វា។ ការចោទប្រកាន់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃស្នូលអាតូមទាក់ទងនឹងគន្លងដែលបានពិចារណា ថាមពលរបស់វាកាន់តែទាប។ រូបភាពទី 35.3 បង្ហាញដ្យាក្រាមថាមពល MO សម្រាប់ម៉ូលេគុល heteroatomic នៃប្រភេទ AB ដែលអាតូម B មានអេឡិចត្រូនិជាង។ គន្លងនៃអាតូមនេះមានថាមពលទាបជាងគន្លងស្រដៀងគ្នានៃអាតូម A. ក្នុងន័យនេះ ការរួមចំណែកនៃគន្លងនៃអាតូម B ក្នុងការភ្ជាប់ MOs នឹងធំជាងការបន្ធូរ។ ផ្ទុយទៅវិញ ការចូលរួមចំណែកចម្បងចំពោះអង់ទីប៊ីយ៉ូទិក MO នឹងធ្វើឡើងដោយ AO នៃអាតូម A។ ថាមពលនៃគន្លងខាងក្នុងនៃអាតូមទាំងពីរកំឡុងពេលបង្កើតម៉ូលេគុលអនុវត្តជាក់ស្តែងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនហ្វ្លុយអូរីត។ គន្លង 1s និង 2s នៃអាតូម fluorine ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅជិតស្នូលរបស់វា ដែលជាពិសេសកំណត់ប៉ូលនៃម៉ូលេគុលនេះ (µ = 5.8 ∙ 10 -30) ។ សូមពិចារណាដោយប្រើរូបភាពទី 34 ការពិពណ៌នាអំពីម៉ូលេគុល NO ។ ថាមពលនៃអុកស៊ីហ៊្សែន AO គឺទាបជាងអាសូត ការរួមចំណែករបស់អតីតគឺខ្ពស់ជាងទៅនឹងគន្លងដែលភ្ជាប់ ហើយក្រោយមកទៀតទៅគន្លងដែលបន្ធូរ។ គន្លង 1s និង 2s នៃអាតូមទាំងពីរមិនផ្លាស់ប្តូរថាមពលរបស់វាទេ (σ2s និង σ ٭ 2s ត្រូវបានកាន់កាប់ដោយគូអេឡិចត្រុង σ1s និង σ ٭ 1s មិនត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបទេ)។ គន្លង 2p នៃអាតូមអុកស៊ីសែន និងអាសូត រៀងគ្នាមានអេឡិចត្រុងបួន និងបី។ ចំនួនសរុបនៃអេឡិចត្រុងទាំងនេះគឺ 7 ហើយមានគន្លងភ្ជាប់ចំនួនបីដែលបង្កើតឡើងដោយសារតែគន្លង 2p ។ បន្ទាប់ពីពួកវាត្រូវបានបំពេញដោយអេឡិចត្រុងចំនួនប្រាំមួយ វាច្បាស់ថាអេឡិចត្រុងទីប្រាំពីរនៅក្នុងម៉ូលេគុលមានទីតាំងនៅលើមួយនៃអង់ទីប៊ីយ៉ូទិកπ-orbitals ហើយដូច្នេះវាត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៅជិតអាតូមអាសូត។ PS នៅក្នុងម៉ូលេគុល: (8 - 3) / 2 = 2.5 i.e. ថាមពលភ្ជាប់សរុបនៅក្នុងម៉ូលេគុលគឺខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អេឡិចត្រុងដែលស្ថិតនៅក្នុងគន្លង antibonding មានថាមពលខ្ពស់ ហើយការដកខ្លួនចេញពីប្រព័ន្ធនឹងនាំទៅរកស្ថេរភាពរបស់វា។ ការសន្និដ្ឋាននេះធ្វើឱ្យវាអាចទស្សន៍ទាយបានថាថាមពលសកម្មនៃដំណើរការអុកស៊ីតកម្មមិនមានកម្រិតទាប។ ដំណើរការទាំងនេះអាចដំណើរការសូម្បីតែនៅ s.u..

ទន្ទឹមនឹងនេះស្ថេរភាពកម្ដៅនៃម៉ូលេគុលទាំងនេះនឹងខ្ពស់ NO + អ៊ីយ៉ុងនឹងនៅជិតម៉ូលេគុលអាសូត និង CO នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃថាមពលចងសរុប ហើយ NO នឹងបន្ថយនៅសីតុណ្ហភាពទាប។

ការវិភាគនៃ NO ម៉ូលេគុលក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃវិធីសាស្រ្តនេះនាំឱ្យមានការសន្និដ្ឋានសំខាន់មួយទៀត - ស្ថេរភាពបំផុតនឹងជាម៉ូលេគុល heteroatomic គោលពីរ ដែលរួមបញ្ចូលអាតូមដែលមានចំនួនសរុបនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុង valence s និង p orbitals ស្មើនឹង 10 ។ ក្នុងករណីនេះ , PS = 3. ការកើនឡើងឬការថយចុះនៃចំនួននេះនឹងនាំឱ្យមានការថយចុះនៃតម្លៃ PS, i.e. ដល់អស្ថិរភាពនៃភាគល្អិត។

ម៉ូលេគុល Polyatomic នៅក្នុង MMO LCAO ត្រូវបានពិចារណាដោយផ្អែកលើគោលការណ៍ដូចគ្នាដូចដែលបានពិពណ៌នាខាងលើសម្រាប់ភាគល្អិត duatomic ។ គន្លងម៉ូលេគុលក្នុងករណីនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃ AO នៃអាតូមទាំងអស់ដែលបង្កើតបានជាម៉ូលេគុល។ អាស្រ័យហេតុនេះ MOs នៅក្នុងភាគល្អិតបែបនេះមានចំណុចកណ្តាល បែងចែក និងពណ៌នាអំពីចំណងគីមីនៅក្នុងប្រព័ន្ធទាំងមូល។ ចម្ងាយលំនឹងរវាងចំណុចកណ្តាលនៃអាតូមក្នុងម៉ូលេគុលមួយត្រូវគ្នាទៅនឹងថាមពលសក្តានុពលអប្បបរមានៃប្រព័ន្ធ។

រូប ៣៥.៣. ដ្យាក្រាមថាមពលនៃ MO នៃម៉ូលេគុល heteroatomic គោលពីរ

(អាតូម B មាន electronegativity ខ្ពស់) ។

Fig.36.3. ដ្យាក្រាមថាមពលនៃម៉ូលេគុលនៃប្រភេទផ្សេងៗនៅក្នុង

នៅក្នុង MMO ។ (អ័ក្ស p x នៃគន្លងស្របគ្នានឹងអ័ក្សចំណង)

រូបភាព 36.3 បង្ហាញ MOs នៃប្រភេទផ្សេងៗនៃម៉ូលេគុល។ យើងនឹងពិចារណាគោលការណ៍នៃការសាងសង់របស់ពួកគេដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃម៉ូលេគុល BeH 2 (រូបភាព 37.3) ។ ការបង្កើត MOs កណ្តាលបីនៅក្នុងភាគល្អិតនេះពាក់ព័ន្ធនឹងគន្លង 1s នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ ក៏ដូចជាគន្លង 2s និង 2p នៃអាតូម Be (គន្លង 1s នៃអាតូមនេះមិនចូលរួមក្នុងការបង្កើត MO ហើយត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម។ នៅជិតស្នូលរបស់វា) ។ ចូរយើងសន្មត់ថាអ័ក្ស p នៃ Be z-orbital ស្របគ្នានឹងខ្សែទំនាក់ទំនងនៅក្នុងភាគល្អិតដែលកំពុងពិចារណា។ ការរួមផ្សំលីនេអ៊ែរនៃគន្លង s នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន និងបេរីលីយ៉ូម នាំទៅរកការបង្កើត σ s និង σ s ٭ ហើយប្រតិបត្តិការដូចគ្នាជាមួយនឹងការចូលរួមនៃគន្លងរបស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន និង p z -orbitals នៃ Be នាំទៅរកការបង្កើតចំណង និង ការបន្ធូរ MO σ z និង σ z ٭ រៀងគ្នា។

រូប ៣៧.៣. MO នៅក្នុងម៉ូលេគុល Ven 2

អេឡិចត្រុង Valence មានទីតាំងនៅក្នុងម៉ូលេគុលក្នុងគន្លងភ្ជាប់ ពោលគឺឧ។ រូបមន្តអេឡិចត្រូនិចរបស់វាអាចត្រូវបានតំណាងជា (σ s) 2 (σ z) 2 ។ ថាមពលនៃគន្លងភ្ជាប់ទាំងនេះគឺទាបជាងថាមពលនៃគន្លងនៃអាតូម H ដែលធានានូវស្ថេរភាពដែលទាក់ទងនៃម៉ូលេគុលដែលកំពុងពិចារណា។

ក្នុងករណីដែលប្រព័ន្ធទាំងអស់នៃអាតូមមាន p-orbitals សមរម្យសម្រាប់ការរួមផ្សំលីនេអ៊ែរ រួមជាមួយនឹង σ-MO ការភ្ជាប់ពហុកណ្តាល ការមិនជាប់ចំណង និងការបន្ធូរ π-MOs ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ពិចារណាភាគល្អិតបែបនេះនៅលើឧទាហរណ៍នៃម៉ូលេគុល CO 2 (រូបភាព 38.3 និង 39.3) ។

Fig.38.3 CO 2 ម៉ូលេគុលចងនិងបន្ធូរ σ-MO

រូបភាព 39.3 ។ ដ្យាក្រាមថាមពលនៃ MO នៅក្នុងម៉ូលេគុល CO 2 ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុលនេះ σ-MOs ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការរួមបញ្ចូលគ្នារវាង 2s និង 2p x គន្លងនៃអាតូមកាបូន ជាមួយនឹងគន្លង 2p x នៃអាតូមអុកស៊ីសែន។ Delocalized π-MOs ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារតែការរួមផ្សំលីនេអ៊ែរនៃគន្លង p y និង p z នៃអាតូមទាំងអស់

រួមបញ្ចូលនៅក្នុងម៉ូលេគុល។ ជាលទ្ធផល π-MOs ចំនួនបីគូត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងថាមពលផ្សេងៗគ្នា៖ ការចង - π y c ក្នុង π z sv, មិនភ្ជាប់ - π y π z (ដែលត្រូវគ្នានឹងថាមពលទៅនឹង p-orbitals នៃអាតូមអុកស៊ីសែន) និងការបន្ធូរ - π y res π z res ។

នៅពេលពិចារណាលើម៉ូលេគុលក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃ MMO LCAO គ្រោងការណ៍អក្សរកាត់សម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពីភាគល្អិតត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ (រូបភាព 40.3) ។ នៅពេលបង្កើត MO ជាឧទាហរណ៍នៅក្នុងម៉ូលេគុល BCI 3 វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្ហាញតែ AOs ដែលចូលរួមក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរ MO)

រូប ៤០.៣. MO នៅក្នុងម៉ូលេគុល BCI 3

ដ្យាក្រាមថាមពលនៃ MO នៅក្នុងម៉ូលេគុល CH 4 ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព 41.3 ការវិភាគលើរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមកាបូនបង្ហាញថា ដោយសារតែទិសដៅផ្សេងគ្នានៃគន្លង 2p របស់វា ការបង្កើត MOs កណ្តាលប្រាំនៅក្នុង CH 4 ។ ម៉ូលេគុលដោយមានការចូលរួមពី AOs ទាំងនេះគឺមិនអាចទៅរួចទេសម្រាប់ហេតុផលធរណីមាត្រ។ នៅពេលជាមួយគ្នានោះគន្លង 2s នៃកាបូនមានសមត្ថភាពស្មើគ្នាក្នុងការត្រួតលើគ្នាជាមួយនឹងគន្លង 1s នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើត σ s និង σ s ٭ MO ។ នៅក្នុងករណីនៃការរួមបញ្ចូលគ្នានៃគន្លង 2p និង 1s ចំនួននៃអនុគមន៍អាតូមិចនៅក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរគឺមានតែបីប៉ុណ្ណោះពោលគឺឧ។ ថាមពលនៃ σ-MO ក្នុងករណីនេះនឹងខ្ពស់ជាង σ s និង σ s ٭ ដែលត្រូវគ្នា។

Fig.41.3 .. ដ្យាក្រាមថាមពលនៃ MO នៃម៉ូលេគុល CH 4 ។

ថាមពលផ្សេងគ្នានៃគន្លងនៃចំណងប្រាំកណ្តាល និងបីកណ្តាលត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយទិន្នន័យពិសោធន៍ស្តីពីសក្ដានុពលអ៊ីយ៉ូដ ដែលខុសគ្នាចំពោះអេឡិចត្រុងដែលផ្លាស់ទីឆ្ងាយពី σ s និងពី σ x (σ y. σ z) ។

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងកថាខណ្ឌមុន វិធីសាស្ត្រ VS ធ្វើឱ្យវាអាចយល់បានអំពីសមត្ថភាពរបស់អាតូមដើម្បីបង្កើតចំនួនជាក់លាក់នៃចំណង covalent ពន្យល់ពីទិសដៅនៃចំណង covalent និងផ្តល់នូវការពិពណ៌នាគួរឱ្យពេញចិត្តនៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃចំនួនដ៏ច្រើន។ នៃ​ម៉ូលេគុល ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងករណីមួយចំនួន វិធីសាស្ត្រ VS មិនអាចពន្យល់ពីធម្មជាតិនៃចំណងគីមីដែលបានបង្កើតឡើង ឬនាំឱ្យមានការសន្និដ្ឋានមិនត្រឹមត្រូវអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃម៉ូលេគុល។

ដូច្នេះយោងទៅតាមវិធីសាស្រ្ត VS ចំណង covalent ទាំងអស់ត្រូវបានអនុវត្តដោយគូអេឡិចត្រុងធម្មតា។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ នៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សចុងក្រោយនេះ អត្ថិភាពនៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនម៉ូលេគុលដ៏រឹងមាំមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង៖ ថាមពលបំបែកចំណងគឺនៅទីនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គ្មានគូអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងករណីនេះទេ ព្រោះមានតែអេឡិចត្រុងមួយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានបញ្ចូលក្នុងសមាសភាពនៃអ៊ីយ៉ុង។ ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្រ VS មិនផ្តល់ការពន្យល់ដែលពេញចិត្តចំពោះអត្ថិភាពនៃអ៊ីយ៉ុងនោះទេ។

យោងតាមការពិពណ៌នានេះ ម៉ូលេគុលមិនមានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លក្ខណៈម៉ាញ៉េទិចនៃអុកស៊ីហ្សែនបង្ហាញថាមានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងពីរនៅក្នុងម៉ូលេគុល។

អេឡិចត្រុងនីមួយៗដោយសារតែការបង្វិលរបស់វាបង្កើតដែនម៉ាញេទិកផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។ ទិសដៅនៃវាលនេះត្រូវបានកំណត់ដោយទិសដៅនៃការបង្វិល ដូច្នេះដែនម៉ាញេទិកដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងពីរគូបានលុបចោលគ្នាទៅវិញទៅមក។

ដូច្នេះ ម៉ូលេគុលដែលមានតែអេឡិចត្រុងផ្គូផ្គង មិនបង្កើតដែនម៉ាញេទិកផ្ទាល់ខ្លួនទេ។ សារធាតុដែលមានម៉ូលេគុលបែបនេះគឺ diamagnetic - ពួកគេត្រូវបានរុញចេញពីវាលម៉ាញេទិក។ ផ្ទុយទៅវិញ សារធាតុដែលម៉ូលេគុលមានផ្ទុកអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង មានវាលម៉ាញេទិកផ្ទាល់ខ្លួន និងជាប៉ារ៉ាម៉ាញេទិច។ សារធាតុបែបនេះត្រូវបានទាញចូលទៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។

អុកស៊ីហ្សែនគឺជាសារធាតុប៉ារ៉ាម៉ាញេទិកដែលបង្ហាញពីវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងនៅក្នុងម៉ូលេគុលរបស់វា។

នៅលើមូលដ្ឋាននៃវិធីសាស្ត្រ VS វាក៏ពិបាកក្នុងការពន្យល់ថាការផ្ដាច់អេឡិចត្រុងពីម៉ូលេគុលជាក់លាក់នាំទៅដល់ការពង្រឹងចំណងគីមី។ ដូច្នេះ ថាមពលបំបែកចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលគឺ ហើយនៅក្នុងម៉ូលេគុលអ៊ីយ៉ុង - ; តម្លៃស្រដៀងគ្នាសម្រាប់ម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុលគឺ 494 និង រៀងគ្នា។

ការពិតដែលបានបង្ហាញនៅទីនេះ និងការពិតជាច្រើនទៀតទទួលបានការពន្យល់ដែលគួរឱ្យពេញចិត្តជាងនៅលើមូលដ្ឋាននៃវិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល (វិធីសាស្ត្រ MO) ។

យើងដឹងរួចហើយថាស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមេកានិចកង់ទិចជាសំណុំនៃគន្លងអេឡិចត្រុងអាតូម (ពពកអេឡិចត្រុងអាតូម); គន្លងនីមួយៗត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសំណុំជាក់លាក់នៃលេខអាតូមិក។ វិធីសាស្ត្រ MO ដំណើរការពីការសន្មត់ថាស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយក៏អាចត្រូវបានពិពណ៌នាថាជាសំណុំនៃគន្លងអេឡិចត្រុងម៉ូលេគុល (ពពកអេឡិចត្រុងម៉ូលេគុល) ដោយគន្លងម៉ូលេគុលនីមួយៗ (MO) ត្រូវនឹងសំណុំជាក់លាក់នៃលេខម៉ូលេគុលម៉ូលេគុល។ ដូចនៅក្នុងប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិកជាច្រើនផ្សេងទៀត គោលការណ៍ Pauli នៅតែមានសុពលភាពនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ (សូមមើល§ 32) ដូច្នេះ MO នីមួយៗអាចផ្ទុកអេឡិចត្រុងមិនលើសពីពីរ ដែលត្រូវតែមានបង្វិលដឹកនាំផ្ទុយ។

ពពកអេឡិចត្រុងម៉ូលេគុលអាចប្រមូលផ្តុំនៅជិតស្នូលអាតូមមួយ ដែលបង្កើតជាម៉ូលេគុល៖ អេឡិចត្រុងបែបនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមមួយ ហើយមិនចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណងគីមីទេ។ នៅក្នុងករណីផ្សេងទៀត ផ្នែកលេចធ្លោនៃពពកអេឡិចត្រុង ស្ថិតនៅក្នុងតំបន់នៃលំហមួយនៅជិតស្នូលអាតូមិកពីរ។ នេះទាក់ទងទៅនឹងការបង្កើតចំណងគីមីពីរកណ្តាល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីទូទៅបំផុត ពពកអេឡិចត្រុងជាកម្មសិទ្ធិរបស់ស្នូលអាតូមិកជាច្រើន ហើយចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណងគីមីពហុកណ្តាល។ ដូច្នេះតាមទស្សនៈនៃវិធីសាស្ត្រ MO ចំណងពីរកណ្តាលគឺគ្រាន់តែជាករណីពិសេសនៃចំណងគីមីពហុកណ្តាលប៉ុណ្ណោះ។

បញ្ហាចម្បងនៃវិធីសាស្ត្រ MO គឺការស្វែងរកមុខងាររលកដែលពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុល។ នៅក្នុងកំណែទូទៅបំផុតនៃវិធីសាស្រ្តនេះដែលបានទទួលការរចនាអក្សរកាត់ "MO LCAO method" (ម៉ូលេគុលគន្លង, ការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិក) បញ្ហានេះត្រូវបានដោះស្រាយដូចខាងក្រោម។

អនុញ្ញាតឱ្យគន្លងអេឡិចត្រុងនៃអាតូមអន្តរកម្មត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយមុខងាររលក។

តើមេគុណលេខនៅទីណា។

ដើម្បីបញ្ជាក់អត្ថន័យរូបវន្តនៃវិធីសាស្រ្តនេះ អនុញ្ញាតឱ្យយើងរំលឹកថាមុខងាររលកត្រូវគ្នាទៅនឹងទំហំនៃដំណើរការរលកដែលកំណត់លក្ខណៈនៃស្ថានភាពអេឡិចត្រុង (សូមមើល§ 26) ។ ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថា នៅពេលធ្វើអន្តរកម្ម ឧទាហរណ៍ សំឡេង ឬរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ទំហំនៃពួកវាបន្ថែម។ ដូចដែលអ្នកអាចឃើញសមីការខាងលើគឺស្មើនឹងការសន្មត់ថាទំហំនៃម៉ូលេគុល "រលកអេឡិចត្រុង" (ពោលគឺមុខងាររលកម៉ូលេគុល) ក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយបន្ថែមទំហំនៃអន្តរកម្មនៃអាតូម "រលកអេឡិចត្រុង" (ឧ។ មុខងារនៃរលកអាតូមិច) ។ ក្នុងករណីនេះ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃវាលកម្លាំងនៃស្នូល និងអេឡិចត្រុងនៃអាតូមជិតខាង មុខងាររលកនៃអេឡិចត្រុងអាតូមនីមួយៗប្រែប្រួល ធៀបនឹងមុខងាររលកដំបូងនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមដាច់ស្រយាល។ នៅក្នុងវិធីសាស្រ្ត MO LCAO ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះត្រូវបានយកមកពិចារណាដោយការណែនាំអំពីមេគុណ។

ចូរយើងស្វែងយល់ថាតើមុខងាររលកម៉ូលេគុលនឹងមានទម្រង់បែបណា ដែលបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃមុខងាររលក ( និង ) -orbitals នៃអាតូមដូចគ្នាបេះបិទពីរ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងរកឃើញផលបូកក្នុងករណីនេះ អាតូមទាំងពីរត្រូវបានចាត់ទុកថាដូចគ្នា ដូច្នេះមេគុណ និងតម្លៃស្មើគ្នា ហើយបញ្ហាត្រូវបានកាត់បន្ថយដើម្បីកំណត់ផលបូក។ ដោយសារមេគុណថេរ C មិនប៉ះពាល់ដល់ទម្រង់នៃមុខងាររលកម៉ូលេគុលដែលចង់បាន ប៉ុន្តែគ្រាន់តែផ្លាស់ប្តូរតម្លៃដាច់ខាតរបស់វា យើងនឹងដាក់កម្រិតលើខ្លួនយើងក្នុងការស្វែងរកផលបូក។

ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងដាក់ស្នូលនៃអាតូមអន្តរកម្មនៅចម្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមក (r) ដែលពួកវាស្ថិតនៅក្នុងម៉ូលេគុលហើយពណ៌នាអំពីមុខងាររលកនៃគន្លងនៃអាតូមទាំងនេះ (រូបភាព 43, ក); មុខងារទាំងនេះនីមួយៗមានទម្រង់បង្ហាញក្នុងរូប។ 9, ក (ទំព័រ 76) ។ ដើម្បីស្វែងរកមុខងាររលកម៉ូលេគុល យើងបន្ថែមបរិមាណ និង៖ លទ្ធផលគឺខ្សែកោងដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ ៤៣ ខ. ដូចដែលអាចមើលឃើញនៅក្នុងចន្លោះរវាងស្នូលតម្លៃនៃមុខងាររលកម៉ូលេគុលគឺធំជាងតម្លៃនៃមុខងាររលកអាតូមដំបូង។ ប៉ុន្តែការ៉េនៃមុខងាររលកកំណត់លក្ខណៈប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងតំបន់ដែលត្រូវគ្នានៃលំហ ពោលគឺដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុង (សូមមើល§ 26) ។ នេះមានន័យថាការកើនឡើងនៃការប្រៀបធៀបជាមួយនិងមានន័យថាក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើត MO ដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរកើនឡើង។

អង្ករ។ 43. គ្រោងការណ៍នៃការបង្កើត MO ភ្ជាប់ពីអាតូម -orbitals ។

ជាលទ្ធផលកម្លាំងនៃការទាក់ទាញនៃស្នូលអាតូមិចដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានទៅកាន់តំបន់នេះកើតឡើង - ចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដូច្នេះ MO នៃប្រភេទដែលកំពុងពិចារណាត្រូវបានគេហៅថា binding ។

ក្នុងករណីនេះ តំបន់នៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងកើនឡើង មានទីតាំងនៅជិតអ័ក្សចំណង ដូច្នេះ MO ដែលបានបង្កើតឡើងគឺជាប្រភេទ -type ។ អនុលោមតាមនេះ ការចង MO ដែលទទួលបានជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃគន្លងអាតូមិកពីរ ត្រូវបានបង្ហាញ។

អេឡិចត្រុងនៅលើការផ្សារភ្ជាប់ MO ត្រូវបានគេហៅថាអេឡិចត្រុងភ្ជាប់។

ដូចដែលបានបង្ហាញនៅលើទំព័រ 76 មុខងាររលកនៃ -orbital មានសញ្ញាថេរ។ សម្រាប់អាតូមតែមួយ ជម្រើសនៃសញ្ញានេះគឺបំពាន៖ រហូតមកដល់ពេលនេះ យើងបានចាត់ទុកថាវាវិជ្ជមាន។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលអាតូមពីរធ្វើអន្តរកម្ម សញ្ញានៃមុខងាររលកនៃ -orbitals របស់ពួកគេអាចប្រែទៅជាខុសគ្នា។ ដូច្នេះ ក្រៅពីករណីដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ 43a ដែលសញ្ញានៃមុខងាររលកទាំងពីរគឺដូចគ្នា ករណីក៏អាចធ្វើទៅបានដែរនៅពេលដែលសញ្ញានៃមុខងាររលកនៃអន្តរកម្ម-orbitals គឺខុសគ្នា។ ករណីបែបនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 44a: នៅទីនេះមុខងាររលកនៃ -orbitals នៃអាតូមមួយគឺវិជ្ជមាន ហើយមួយទៀតគឺអវិជ្ជមាន។ នៅពេលដែលមុខងាររលកទាំងនេះត្រូវបានបូកបញ្ចូលគ្នា ខ្សែកោងដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ ៤៤ ខ. គន្លងម៉ូលេគុលដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មបែបនេះត្រូវបានកំណត់ដោយការថយចុះនៃតម្លៃដាច់ខាតនៃមុខងាររលកក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរបើធៀបនឹងតម្លៃរបស់វានៅក្នុងអាតូមដំបូង៖ សូម្បីតែចំណុចមួយលេចឡើងនៅលើអ័ក្សចំណងដែលតម្លៃនៃមុខងាររលក ហើយជាលទ្ធផល ការ៉េរបស់វារលាយបាត់។ នេះមានន័យថានៅក្នុងករណីដែលកំពុងពិចារណា ដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងចន្លោះរវាងអាតូមក៏នឹងថយចុះផងដែរ។

អង្ករ។ 44. គ្រោងការណ៍នៃការបង្កើតការបន្ធូរ MO ពីអាតូមិក -orbitals ។

ជាលទ្ធផល ការទាក់ទាញនៃស្នូលអាតូមិកនីមួយៗក្នុងទិសដៅនៃតំបន់អន្តរនុយក្លេអ៊ែរនៃលំហនឹងខ្សោយជាងក្នុងទិសដៅផ្ទុយ ពោលគឺ កម្លាំងនឹងកើតឡើងដែលនាំទៅដល់ការច្រានចោលទៅវិញទៅមកនៃនុយក្លេអ៊ែរ។ ដូច្នេះនៅទីនេះ គ្មានចំណងគីមីកើតឡើងទេ។ MO ដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងករណីនេះត្រូវបានគេហៅថាការបន្ធូរហើយអេឡិចត្រុងនៅលើវាត្រូវបានគេហៅថាការបន្ធូរអេឡិចត្រុង។

ការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងពីគន្លងអាតូមិចទៅ MO ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតចំណងគីមីត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពល។ ផ្ទុយទៅវិញ ការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងពីអាតូម -orbitals ទៅអង់ទីបុង MO ទាមទារការចំណាយថាមពល។ អាស្រ័យហេតុនេះ ថាមពលរបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងគោចរមានកម្រិតទាបជាង ហើយនៅក្នុងគន្លងគឺខ្ពស់ជាងអាតូម -orbitals ។ សមាមាត្រនៃថាមពលនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 45 ដែលបង្ហាញទាំងគន្លងដំបូងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ និងគន្លងម៉ូលេគុល និងភ្លាមៗ។ ប្រហែលវាអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្លាស់ប្តូរនៃ -electron មួយទៅ MO ដែលភ្ជាប់បរិមាណថាមពលដូចគ្នាត្រូវបានបញ្ចេញព្រោះវាចាំបាច់ក្នុងការចំណាយដើម្បីផ្ទេរវាទៅ MO បន្ធូរ។

យើងដឹងថានៅក្នុងស្ថានភាពដែលមានស្ថេរភាពបំផុត (មិនរំភើប) នៃអាតូម អេឡិចត្រុងកាន់កាប់គន្លងអាតូមិច ដែលកំណត់ដោយថាមពលទាបបំផុត។ ដូចគ្នានេះដែរ ស្ថានភាពស្ថេរភាពបំផុតនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានសម្រេចនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងកាន់កាប់ MO ដែលត្រូវនឹងថាមពលអប្បបរមា។ ដូច្នេះនៅពេលដែលម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្កើតឡើង អេឡិចត្រុងទាំងពីរនឹងផ្ទេរពីគន្លងអាតូមិកទៅជាគន្លងម៉ូលេគុលដែលភ្ជាប់គ្នា (រូបភាព 46); យោងទៅតាមគោលការណ៍ Pauli អេឡិចត្រុងនៅក្នុង MO ដូចគ្នាត្រូវតែមានការបង្វិលទិសដៅផ្ទុយ។

អង្ករ។ 45. គ្រោងការណ៍ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើត MO ក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មនៃ -orbitals នៃអាតូមដូចគ្នាបេះបិទពីរ។

អង្ករ។ 46. ​​គ្រោងការណ៍ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើតម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន។

ដោយប្រើនិមិត្តសញ្ញាដែលបង្ហាញពីការដាក់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងអាតូមិក និងម៉ូលេគុល ការបង្កើតម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនអាចត្រូវបានតំណាងដោយគ្រោងការណ៍៖

នៅក្នុងវិធីសាស្ត្រ VS គុណនៃចំណងត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនគូអេឡិចត្រុងទូទៅ៖ ចំណងដែលបង្កើតឡើងដោយគូអេឡិចត្រុងធម្មតាមួយត្រូវបានចាត់ទុកថាសាមញ្ញ ចំណងដែលបង្កើតឡើងដោយគូអេឡិចត្រុងធម្មតាពីរត្រូវបានចាត់ទុកថាជាគូ។ល។ ដូចគ្នានេះដែរ នៅក្នុងវិធីសាស្រ្ត MO ភាពពហុចំណង ជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួននៃអេឡិចត្រុងដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធក្នុងការបង្កើតរបស់វា៖ អេឡិចត្រុងដែលជាប់ចំណងពីរត្រូវគ្នានឹងចំណងតែមួយ អេឡិចត្រុងភ្ជាប់ចំនួនបួនទៅនឹងចំណងទ្វេ។ល។ ទូទាត់សងសម្រាប់សកម្មភាពនៃចំនួនដែលត្រូវគ្នានៃអេឡិចត្រុងភ្ជាប់។ ដូច្នេះប្រសិនបើមាន 6 binding និង 2 loosening electrons នៅក្នុងម៉ូលេគុល នោះចំនួននៃអេឡិចត្រុងដែលចងលើសពីចំនួននៃ electron បន្ធូរគឺ 4 ដែលត្រូវនឹងការបង្កើតចំណងទ្វេរ។ ដូច្នេះតាមទស្សនៈនៃវិធីសាស្ត្រ MO ចំណងគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងភ្ជាប់ពីរគួរតែត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចំណងសាមញ្ញ។

ឥឡូវនេះវាក្លាយជាច្បាស់ពីលទ្ធភាពនៃអត្ថិភាពនៃអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុលដែលមានស្ថេរភាពនៅក្នុងការបង្កើតរបស់វា អេឡិចត្រុងតែមួយគត់ឆ្លងកាត់ពីគន្លងអាតូមិកទៅកាន់គន្លងនៃចំណង ដែលត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពល (រូបភាព 47) និងអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយ គ្រោងការណ៍៖

អ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុលមួយ (រូបភាព 48) មានអេឡិចត្រុងតែបីប៉ុណ្ណោះ។ យោងទៅតាមគោលការណ៍ Pauli មានតែអេឡិចត្រុងពីរប៉ុណ្ណោះដែលអាចដាក់នៅលើគន្លងម៉ូលេគុលដែលភ្ជាប់គ្នា ដូច្នេះអេឡិចត្រុងទីបីកាន់កាប់គន្លងនៃការបន្ធូរ។

អង្ករ។ 47. គ្រោងការណ៍ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនម៉ូលេគុល។

អង្ករ។ 48. គ្រោងការណ៍ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុលអេលីយ៉ូម។

អង្ករ។ 49. គ្រោងការណ៍ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើតម៉ូលេគុលលីចូម។

អង្ករ។ 50. គ្រោងការណ៍ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើត MO ក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មនៃ -orbitals នៃអាតូមដូចគ្នាបេះបិទពីរ។

ដូច្នេះចំនួននៃអេឡិចត្រូតភ្ជាប់នៅទីនេះគឺមួយធំជាងចំនួននៃការបន្ធូរ។ ដូច្នេះអ៊ីយ៉ុងត្រូវតែមានស្ថេរភាពថាមពល។ ជាការពិតណាស់ អត្ថិភាពនៃអ៊ីយ៉ុងមួយត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍ ហើយវាត្រូវបានបង្កើតឡើងថាថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបង្កើតរបស់វា។

ផ្ទុយទៅវិញ ម៉ូលេគុលសម្មតិកម្មគួរតែមិនស្ថិតស្ថេរដោយថាមពល ព្រោះនៅទីនេះ ក្នុងចំណោមអេឡិចត្រុងទាំងបួនដែលគួរតែត្រូវបានដាក់នៅលើ MO ពីរនឹងកាន់កាប់ MO ដែលភ្ជាប់ និងពីរ - ការបន្ធូរ MO ។ ដូច្នេះការបង្កើតម៉ូលេគុលនឹងមិនត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពលទេ។ ជាការពិត ម៉ូលេគុលមិនត្រូវបានរកឃើញដោយពិសោធន៍ទេ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃធាតុនៃដំណាក់កាលទីពីរ MOs ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃអាតូមិកនិង -orbitals; ការចូលរួមរបស់អេឡិចត្រុងខាងក្នុងក្នុងការបង្កើតចំណងគីមីគឺមានការធ្វេសប្រហែសនៅទីនេះ។ ដូច្នេះនៅក្នុងរូបភព។ 49 បង្ហាញពីដ្យាក្រាមថាមពលនៃការបង្កើតម៉ូលេគុលមួយ៖ មានអេឡិចត្រុងភ្ជាប់ពីរនៅទីនេះ ដែលត្រូវគ្នានឹងការបង្កើតចំណងសាមញ្ញមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ ចំនួននៃអេឡិចត្រុងចង និងបន្ធូរគឺដូចគ្នា ដូច្នេះម៉ូលេគុលនេះ ដូចជាម៉ូលេគុល គឺមិនស្ថិតស្ថេរដោយថាមពល។ ជាការពិត ម៉ូលេគុលមិនអាចត្រូវបានរកឃើញទេ។

គ្រោងការណ៍នៃការបង្កើត MO ក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មនៃអាតូម -orbitals ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 50. ដូចដែលអ្នកអាចឃើញ MOs ចំនួនប្រាំមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងពីគន្លងដំបូងចំនួនប្រាំមួយ៖ ការចងបី និងការបន្ធូរចំនួនបី។ ក្នុងករណីនេះ ចំណងមួយ () និងគន្លងបន្ធូរមួយ ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ -type: ពួកវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអន្តរកម្មនៃអាតូមិក -orbitals តម្រង់ទិសតាមបណ្តោយចំណង។ ការផ្សារភ្ជាប់ពីរនិងការបន្ធូរពីរ () គន្លងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអន្តរកម្មនៃ -orbitals តម្រង់ទិសកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្សចំណង; គន្លងទាំងនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទ។

វិធីសាស្រ្តគន្លងម៉ូលេគុល (MO) ត្រូវបានអក្សរកាត់នៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍ថាជាការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃវិធីសាស្ត្រគន្លងអាតូម (LCAO) ។ ម៉ូលេគុលត្រូវបានចាត់ទុកថាទាំងមូល ហើយមិនមែនជាបណ្តុំនៃអាតូមដែលរក្សាលក្ខណៈបុគ្គលរបស់ពួកគេនោះទេ។ អេឡិចត្រុងនីមួយៗជាកម្មសិទ្ធិរបស់ម៉ូលេគុលទាំងមូលទាំងមូល ហើយផ្លាស់ទីក្នុងវាលនៃស្នូលរបស់វាទាំងអស់ និងអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀត។

ស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររលកអេឡិចត្រុងមួយ។ ខ្ញុំ (ខ្ញុំមធ្យោបាយ ខ្ញុំអេឡិចត្រុង) ។ មុខងារនេះត្រូវបានគេហៅថាគន្លងម៉ូលេគុល (MO) ហើយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចំនួនជាក់លាក់នៃលេខ Quantum ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាជាលទ្ធផលនៃការដោះស្រាយសមីការ Schrödinger សម្រាប់ប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដែលមានអេឡិចត្រុងមួយ។ មិនដូចគន្លងអាតូមិកកណ្តាលតែមួយ (AO) ទេ គន្លងម៉ូលេគុលតែងតែជាពហុកណ្តាល ដោយសារចំនួនស្នូលក្នុងម៉ូលេគុលមួយមានយ៉ាងហោចណាស់ពីរ។ ចំពោះអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយ ការ៉េនៃម៉ូឌុលនៃអនុគមន៍រលក | ខ្ញុំ | 2 កំណត់ដង់ស៊ីតេប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកអេឡិចត្រុង ឬដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុង។ គន្លងម៉ូលេគុលនីមួយៗ ខ្ញុំកំណត់ដោយតម្លៃជាក់លាក់នៃថាមពល អ៊ី. វាអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការដឹងពីសក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដនៃគន្លងដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលមួយ (ស្ថានភាពមិនគួរឱ្យរំភើបទាបរបស់វា) ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយសំណុំនៃ MOs ដែលកាន់កាប់ដោយអេឡិចត្រុង។ ការបំពេញគន្លងម៉ូលេគុលជាមួយអេឡិចត្រុងគឺផ្អែកលើការសន្មត់សំខាន់ពីរ។ អេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយកាន់កាប់គន្លងដោយសេរីដែលមានថាមពលទាបបំផុត ហើយ MO មួយមិនអាចផ្ទុកអេឡិចត្រុងលើសពីពីរជាមួយនឹងការបង្វិលប្រឆាំងប៉ារ៉ាឡែល (គោលការណ៍ Pauli) ។ ប្រសិនបើម៉ូលេគុលមាន 2 នអេឡិចត្រុង បន្ទាប់មកដើម្បីពិពណ៌នាអំពីការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចរបស់វា វាត្រូវបានទាមទារ នគន្លងម៉ូលេគុល ជាការពិតណាស់ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ចំនួនតូចជាងនៃ MOs ត្រូវបានគេពិចារណាជាញឹកញាប់ ដោយប្រើគំនិតនៃ valence electrons ពោលគឺ អេឡិចត្រុងទាំងនោះដែលចូលទៅក្នុងចំណងគីមី។

នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងមួយនៃម៉ូលេគុលឆ្លងកាត់ពី MO ដែលកាន់កាប់ទៅ MO សេរីខ្ពស់ ម៉ូលេគុលទាំងមូលឆ្លងកាត់ពីស្ថានភាពដី (Ψ) ទៅកាន់ស្ថានភាពរំភើប ( * ) សម្រាប់ម៉ូលេគុលមួយ មានសំណុំជាក់លាក់នៃរដ្ឋអនុញ្ញាត ដែលត្រូវនឹងតម្លៃថាមពលជាក់លាក់។ ការផ្លាស់ប្តូររវាងរដ្ឋទាំងនេះជាមួយនឹងការស្រូប និងការបំភាយពន្លឺផ្តល់នូវការកើនឡើងដល់វិសាលគមអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុល។

ដើម្បីស្វែងរកវិសាលគមថាមពលនៃម៉ូលេគុល វាចាំបាច់ក្នុងការដោះស្រាយសមីការ Schrödinger នៃទម្រង់

Ĥ = អ៊ី , (5.15)

ប្រសិនបើមុខងាររលកម៉ូលេគុលត្រូវបានគេស្គាល់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពលំបាកនៃការដោះស្រាយសមីការ (5.35) ស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាយើងជារឿយៗមិនដឹង។ ដូច្នេះបញ្ហាចម្បងមួយនៃមេកានិចកង់ទិចគឺការស្វែងរកមុខងាររលកម៉ូលេគុល។ វិធីសាមញ្ញបំផុតក្នុងការសរសេរគន្លងម៉ូលេគុលគឺត្រូវប្រើសំណុំជាក់លាក់នៃគន្លងអាតូមិកដែលទទួលបានសម្រាប់អាតូមដែលបង្កើតជាម៉ូលេគុល។ ប្រសិនបើគន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានតំណាងថាជា ខ្ញុំ, និងអាតូម - តាមរយៈφ kបន្ទាប់មកទំនាក់ទំនងទូទៅសម្រាប់ MO មានទម្រង់

ឧ. MO គឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិច φ kជាមួយនឹងមេគុណរបស់ពួកគេ។ ស៊ីក. ចំនួននៃដំណោះស្រាយឯករាជ្យសម្រាប់ ខ្ញុំគឺស្មើនឹងលេខ φ kនៅក្នុងមូលដ្ឋានដើម។ ដើម្បីកាត់បន្ថយចំនួនមុខងាររលកអាតូមិក មានតែ AOs ទាំងនោះប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានជ្រើសរើសដែលរួមចំណែកដល់ចំណងគីមី។ លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​ស៊ីមេទ្រី MO អាច​ត្រូវ​បាន​កំណត់​ពី​សញ្ញា និង​តម្លៃ​លេខ​នៃ​មេគុណ ស៊ីក(មេគុណ LCAO) និងលក្ខណៈស៊ីមេទ្រីនៃគន្លងអាតូមិច។ ការបំពេញគន្លងម៉ូលេគុលជាមួយអេឡិចត្រុងត្រូវបានអនុវត្តដោយការប្ៀបប្ដូចជាមួយអាតូមិក។ ការគណនាត្រឹមត្រូវបំផុតសម្រាប់ម៉ូលេគុលត្រូវបានអនុវត្តដោយវិធីសាស្ត្រវាលស្របដោយខ្លួនឯង (SFC) ។ គន្លងម៉ូលេគុលដែលត្រូវបានគណនាដោយវិធីសាស្ត្រ SSP គឺនៅជិតបំផុតទៅនឹងវត្ថុពិត ហើយត្រូវបានគេហៅថា Hartree-Fock orbitals ។

5.3.3 ការអនុវត្តវិធីសាស្រ្តគន្លងម៉ូលេគុល
ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីចំណងគីមីនៅក្នុងអ៊ីយ៉ុង H 2 +

ម៉ូលេគុលឌីអាតូមសាមញ្ញបំផុតគឺម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន H 2 ដែលចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងពីរ (ប្រភេទ 1 ស) ជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងមួយត្រូវបានដកចេញ នោះយើងទទួលបានប្រព័ន្ធសាមញ្ញជាង H 2 + - អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនម៉ូលេគុល ដែលចំណងគីមីត្រូវបានអនុវត្តដោយអេឡិចត្រុងមួយ។ ភាគល្អិតមានស្ថេរភាពនេះជាមួយនឹងចម្ងាយអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ r អ៊ី(H 2 +) = 0.106 nm ថាមពល dissociation ឃ 0 (H 2 +) = 2.65 eV ។ តាមទស្សនៈនៃមេកានិចកង់ទិច បញ្ហានេះគឺពហុកណ្តាល អេឡិចត្រុងមួយវិលជុំវិញស្នូល (រូបភាព 5.10) ។

សមីការ Schrödinger សម្រាប់ប្រព័ន្ធបែបនេះត្រូវបានសរសេរក្នុងទម្រង់ (5.15) ដែលជាមុខងាររលកនៃអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល H 2 + ដែលត្រូវបានផ្សំឡើងដោយមុខងាររលកនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនក្នុងទម្រង់

= ជាមួយ១ j ១ + ជាមួយ 2 j 2 , (5.17)

ដែល j 1 និង j 2 គឺជាមុខងាររលកអាតូមិក (1 សគន្លងអាតូមនៃអ៊ីដ្រូសែន); ជាមួយ 1 និង ជាមួយ 2 - មេគុណដែលត្រូវកំណត់; Ĥ គឺជាប្រតិបត្តិករ Hamilton ដែលមានទម្រង់

ពាក្យបីចុងក្រោយផ្តល់តម្លៃនៃថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មនុយក្លេអ៊ែរ និងអេឡិចត្រុង-នុយក្លេអ៊ែរ។ រ 12 - ចម្ងាយរវាងស្នូល, r 1 និង r 2 គឺជាចម្ងាយពីអេឡិចត្រុងទៅស្នូលដែលត្រូវគ្នា។

ដូចខាងក្រោមពីរូប។ 5.10 អេឡិចត្រុងមួយផ្លាស់ទីជុំវិញស្នូលពីរ ដែលត្រូវបានគេសន្មត់ថានៅស្ថានី។ បញ្ហាបែបនេះមិនអាចដោះស្រាយបានយ៉ាងពិតប្រាកដនៅក្នុងមេកានិចកង់ទិចទេ ដូច្នេះយើងនឹងពិចារណាដំណោះស្រាយប្រហាក់ប្រហែលរបស់វាដោយវិធីសាស្ត្រ MO ។ នេះនឹងអនុញ្ញាតឱ្យយើងស្គាល់ពីលក្ខណៈពិសេសបំផុតនៃវិធីសាស្រ្ត។ រូបភាពរូបវន្តនៃការបង្កើតចំណងគីមីនឹងត្រូវបានបង្ហាញតាមលក្ខណៈគុណភាព ទោះបីជាតម្លៃប្រហាក់ប្រហែលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ 2 នៅពេលកត់ត្រាមុខងាររលក។ មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃទ្រឹស្តីនៃវិធីសាស្រ្តសម្រាប់អ៊ីយ៉ុង H 2 + សាមញ្ញបំផុតនឹងបម្រើជាចំណុចចាប់ផ្តើមសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីធម្មជាតិនៃចំណងគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញជាង។

បញ្ហានៃការស្វែងរកមេគុណ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ 2 និងថាមពលនៃប្រព័ន្ធ H 2 + នឹងត្រូវបានដោះស្រាយដោយប្រើវិធីសាស្ត្របំរែបំរួល។ ខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្រ្តមានដូចខាងក្រោម។ យើងគុណផ្នែកទាំងពីរនៃសមីការ (5.15) ដោយអនុគមន៍រលកផ្សំស្មុគស្មាញΨ * និងរួមបញ្ចូលលើជួរទាំងមូលនៃអថេរ។ ជាលទ្ធផលយើងទទួលបានការបញ្ចេញមតិ៖

កន្លែងណា ឃτ គឺជាបរិមាណបឋម (នៅក្នុងប្រព័ន្ធកូអរដោណេ Cartesian ឃτ = dx dy dz).

ប្រសិនបើមុខងាររលកត្រូវបានគេស្គាល់ (ក្នុងករណីរបស់យើងវាត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយមេគុណ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ 2) និង Hamiltonian Ĥ បន្ទាប់មកយើងអាចគណនាថាមពលនៃប្រព័ន្ធ អ៊ី. នៅក្នុងស្ថានភាពនៃលំនឹងថេរ ( r អ៊ី(H 2 +) = 0.106 nm) ថាមពលនៃប្រព័ន្ធ H 2 + គួរតែមានតិចតួចបំផុត។

ការជំនួសតម្លៃនៃមុខងារ (5.17) ទៅក្នុងកន្សោមសម្រាប់ថាមពល (5.19) យើងទទួលបាន

ដោយបានអនុវត្តការផ្លាស់ប្តូរសមស្រប យើងទទួលបាន

ដើម្បីសម្រួលការសម្គាល់នៃ (5.21) យើងណែនាំសញ្ញាណសម្រាប់អាំងតេក្រាល៖

វាធ្វើតាមពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអាំងតេក្រាលត្រួតស៊ីគ្នា។ ស 12 =S២១. ដោយគិតពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការផ្លាស់ប្តូររបស់ប្រតិបត្តិករ Hamilton យើងអាចបង្ហាញវាបាន ហ 21 = ហ 12 .

ការជំនួស (5.21) តម្លៃនៃអាំងតេក្រាល (5.22) យើងទទួលបាន

វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីគណនាតម្លៃថាមពលយោងទៅតាម (5.23) ប្រសិនបើតម្លៃនៃមេគុណត្រូវបានគេដឹង។ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ២. ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយពួកគេមិនត្រូវបានគេដឹងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃបញ្ហារបស់យើងទេ។ ដើម្បីស្វែងរកពួកវា វិធីសាស្ត្របំរែបំរួលត្រូវបានប្រើ យោងទៅតាមមុខងារ Ψ (5.17) ត្រូវតែឆ្លើយតបទៅនឹងថាមពលអប្បបរមា។ អ៊ី. លក្ខខណ្ឌអប្បបរមា អ៊ីជាមុខងារមួយ។ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ 2 នឹងស្មើនឹងសូន្យដេរីវេដោយផ្នែក៖ និង

ចូរ​យើង​រក​មើល​ដេរីវេ​ផ្នែក​ជា​មុន​សិន អ៊ីនៅលើ ពី 1ហើយកំណត់វាឱ្យស្មើសូន្យ។

បន្ទាប់ពីការផ្លាស់ប្តូរយើងទទួលបាន

ការប្រៀបធៀប (5.23) និង (5.25) យើងអាចសរសេរបាន។

ដាក់ជាក្រុមតាមអថេរ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ២ យើងសរសេរឡើងវិញ (៥.២៦) ដូចតទៅ៖

ភាពខុសគ្នានៃតម្លៃថាមពល (5.24) ទាក់ទងនឹង ជាមួយ 2, ស្រដៀងគ្នានេះដែរយើងទទួលបាន

កន្សោម (5.27) និង (5.28) តំណាងឱ្យប្រព័ន្ធលីនេអ៊ែរនៃសមីការដែលមិនស្គាល់ពីរ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ២. ដើម្បីឱ្យប្រព័ន្ធនេះអាចដោះស្រាយបាន វាចាំបាច់ដែលកត្តាកំណត់ដែលមានមេគុណនៃមិនស្គាល់ត្រូវស្មើនឹងសូន្យ ពោលគឺឧ។

ដោយសារ MO ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីមុខងារអាតូមិកពីរ យើងទទួលបានកត្តាកំណត់លំដាប់ទីពីរ ដោយការរួមបញ្ចូលគ្នានៃមុខងាររលកអាតូមិកចំនួនបី យើងនឹងទទួលបានកត្តាកំណត់លំដាប់ទីបី។ល។ លេខនៅក្នុងសន្ទស្សន៍ស្របគ្នានឹងលេខជួរ (ទីមួយ) និងជាមួយលេខជួរឈរ (ទីពីរ) ។ ការ​ឆ្លើយឆ្លង​នេះ​អាច​ត្រូវ​បាន​ធ្វើ​ជា​ទូទៅ​ទៅ​លើ​មុខងារ​ដែល​ជា​ការ​ផ្សំ​លីនេអ៊ែរ នគន្លងអាតូមិច។ បន្ទាប់មកយើងទទួលបានកត្តាកំណត់ នប្រភេទលំដាប់

កន្លែងណា ខ្ញុំនិង jមាន នតម្លៃ។

កត្តាកំណត់អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញដោយការកំណត់អាំងតេក្រាល។ ស 11 =S 22 = 1 ប្រសិនបើមុខងាររលកអាតូមិកត្រូវបានធ្វើឱ្យធម្មតា។ អាំងតេក្រាល។ ស ១២តំណាងដោយ ស. ក្នុងករណីរបស់យើង។ ហ 11 = ហ 22 ព្រោះមុខងាររលកអាតូម φ 1 និង φ 2 គឺដូចគ្នា។ សម្គាល់អាំងតេក្រាល។ ហ 11 = ហ 22 = α , ក ហ 12 ដល់ β ។ បន្ទាប់មកកត្តាកំណត់ (5.29) នឹងមានទម្រង់

ការពង្រីកកត្តាកំណត់នេះ យើងទទួលបាន

ការដោះស្រាយសមីការ (5.33) ទាក់ទងនឹង អ៊ីយើងទទួលបានតម្លៃថាមពលពីរ

ដូច្នេះ នៅពេលដោះស្រាយសមីការ Schrödinger ជាមួយនឹងមុខងាររលកដែលគេស្គាល់ រហូតដល់មេគុណ ជាមួយ 1 និង ជាមួយ 2 យើងទទួលបាន eigenvalues ​​ថាមពលពីរ។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់តម្លៃនៃមេគុណ ជាមួយ 1 និង 2 ឬជាសមាមាត្ររបស់ពួកគេ ចាប់តាំងពីពីសមីការពីរ (5.27) និង (5.28) វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការទទួលបានបីមិនស្គាល់ - អ៊ី, ស 1 និង ជាមួយ២. ការដឹងពីអត្ថន័យ អ៊ី សពី (5.33) មនុស្សម្នាក់អាចរកឃើញទំនាក់ទំនង ជាមួយ 1 /ជាមួយ 2 នៃ (5.28)

ការជំនួសតម្លៃ អ៊ី សពី (5.34) ចូលទៅក្នុងសមីការចុងក្រោយយើងទទួលបាន

កន្លែងណា ជាមួយ 1 =ជាមួយ 2 = ជាមួយ s.

ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ការជំនួសក្នុង (5.28) ជំនួសវិញ។ អ៊ីអត្ថន័យ អ៊ីដូចដែលយើងទទួលបានទំនាក់ទំនងទីពីរដែលអាចកើតមាន៖

ជាមួយ 1 /ជាមួយ 2 = -១ ឬ ជាមួយ 1 = - ជាមួយ 2 = ជាមួយជា (5.38)

ការជំនួស (5.37) និង (5.38) ទៅជា (5.17) នាំទៅរកដំណោះស្រាយពីរនៃសមីការ Schrödinger សម្រាប់ H 2 + ទៅគន្លងម៉ូលេគុលពីរ៖

ដើម្បីកំណត់តម្លៃលេខនៃមេគុណ ជាមួយ s និង ជាមួយដូចដែលយើងប្រើលក្ខខណ្ឌធម្មតាសម្រាប់មុខងារម៉ូលេគុល៖

ការជំនួសតម្លៃរបស់វាពី (5.39) ផ្តល់នូវកន្សោមដូចខាងក្រោមៈ

លក្ខខណ្ឌទីមួយ និងទីពីរនៅខាងស្តាំគឺស្មើនឹងមួយ ចាប់តាំងពី φ 1 និង φ 2 ត្រូវបានធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈធម្មតា។ បន្ទាប់មក

ដូចគ្នានេះដែរមេគុណ ជាមួយ:

ប្រសិនបើអាំងតេក្រាលត្រួតស៊ីគ្នា។ សការធ្វេសប្រហែសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការរួបរួម (ទោះបីជាសម្រាប់ H 2 + អ៊ីយ៉ុង និងម៉ូលេគុល H 2 វាអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងការរួបរួម ប៉ុន្តែសម្រាប់ជាប្រយោជន៍ទូទៅវាត្រូវបានមិនយកចិត្តទុកដាក់) បន្ទាប់មកយើងនឹងមាន:

ពី (5.39) និង (5.40) យើងទទួលបានមុខងាររលកម៉ូលេគុលពីរដែលត្រូវគ្នានឹងតម្លៃថាមពលពីរ អ៊ី សនិង អ៊ី ជា,

MOs ទាំងពីរគឺជាដំណោះស្រាយប្រហាក់ប្រហែលនៃសមីការ Schrödinger ដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្ត្របំរែបំរួល។ មួយក្នុងចំណោមពួកគេមានថាមពលទាប (Ψ ស) ត្រូវ​នឹង​មេ​ទីពីរ (Ψ ជា) ទៅរដ្ឋដែលនៅជិតបំផុត។

ដោយផ្អែកលើមុខងាររលកដែលទទួលបាន (5.46) និង (5.47) មនុស្សម្នាក់អាចកំណត់ការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល H 2 + ដែលត្រូវគ្នានឹងថាមពល។ អ៊ី សនិង អ៊ី ជា.

ដូចដែលអាចមើលឃើញ មុខងារស៊ីមេទ្រីនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេបន្ទុកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងតំបន់នៃមុខងាររលកអាតូមិកត្រួតលើគ្នា (នៅក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ ប៉ុន្តែនិង អេ) នៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេបន្ទុកដែលបានពិពណ៌នាដោយអនុគមន៍φ 1 2 និង φ 2 2 ។ មុខងាររលក antisymmetric នាំឱ្យមានការថយចុះនៃដង់ស៊ីតេបន្ទុក។ នៅលើរូបភព។ 5.11 នេះត្រូវបានបង្ហាញជាក្រាហ្វិក។ បន្ទាត់ចំនុចពណ៌នាអំពីដង់ស៊ីតេបន្ទុកនៃអាតូមនីមួយៗដែលបំបែកពីគ្នាទៅវិញទៅមកដោយចម្ងាយគ្មានកំណត់ ហើយបន្ទាត់រឹងបង្ហាញពីការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនម៉ូលេគុលតាមអ័ក្សអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ ជាក់ស្តែង មុខងាររលកស៊ីមេទ្រី (5.46) អនុគ្រោះដល់ការចែកចាយបន្ទុកបែបនេះ ដែលវាត្រូវបានប្រមូលផ្តុំរវាងស្នូល។ MO បែបនេះត្រូវបានគេហៅថាការចង។ ហើយផ្ទុយមកវិញ asymmetric MO (5.47) នាំឱ្យមានការថយចុះនៃដង់ស៊ីតេបន្ទុកនៅក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ និងការប្រមូលផ្តុំរបស់វានៅជិតស្នូលអាតូមិកនីមួយៗ។

MO បែបនេះត្រូវបានគេហៅថា antibonding ឬ loosening ។ ដូច្នេះមានតែមុខងារស៊ីមេទ្រីប៉ុណ្ណោះដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតម៉ូលេគុលដែលមានស្ថេរភាព (H 2 +) ។ នៅលើខ្សែកោងនៃការពឹងផ្អែកនៃថាមពលសក្តានុពលលើចម្ងាយរវាងស្នូល ( រ៉ាប៊ី) (សូមមើលរូប 5.11) នៅចម្ងាយមួយចំនួនទាំងនេះនឹងមានអប្បបរមា។ យើងទទួលបានខ្សែកោងសក្តានុពលពីរ៖ មួយសម្រាប់គន្លងនៃការផ្សារភ្ជាប់ និងទីពីរសម្រាប់ការបន្ធូរគន្លង (រូបភាព 5.12) ។

នៅក្នុងតម្លៃថាមពល អ៊ី ស(៥.៣៤) និង អ៊ី ជា(5.35) អាំងតេក្រាលដូចគ្នា α, β និង សទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយតម្លៃថាមពលមិនដូចគ្នាទេដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃសញ្ញានៅខាងស្តាំដៃ។

ចូរយើងវិភាគអាំងតេក្រាលឱ្យបានលម្អិតបន្ថែមទៀត។ យើងជំនួសប្រតិបត្តិករ Hamilton (5.34) ទៅជាអាំងតេក្រាលទីមួយ។ បន្ទាប់មកយើងទទួលបាន៖

អាំងតេក្រាលអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញប្រសិនបើយើងយកទៅក្នុងគណនីដែលជាប្រតិបត្តិករ Hamiltonian សម្រាប់អាតូមអ៊ីដ្រូសែនដែលមានអេឡិចត្រុងនៅជិតស្នូល ប៉ុន្តែ. វាផ្តល់តម្លៃនៃថាមពល អ៊ី 0 នៅក្នុងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ ប្រតិបត្តិករ Hamilton សម្រាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម:

កន្លែងណា អ៊ី 0 គឺជាថាមពលនៃស្ថានភាពដីនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។

តម្លៃនៃអាំងតេក្រាល (5.50) ត្រូវបានសរសេរឡើងវិញដូចខាងក្រោម:

បរិមាណ អ៊ី 0 និង រ៉ាប៊ីគឺថេរ ហើយអាចត្រូវបានយកចេញពីសញ្ញាអាំងតេក្រាល៖

ចាប់តាំងពីមុខងាររលក φ 1 ត្រូវបានធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈធម្មតា ពោលគឺបន្ទាប់មក

កន្លែងណា ខ្ញុំតំណាង​ឱ្យ​អាំងតេក្រាល​ដែល​ហៅ​ថា Coulomb

ដែលមិនមែនជាការងាយស្រួលបំផុតក្នុងការគណនានោះទេ ប៉ុន្តែទោះជាយ៉ាងណា វាបានរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ដល់ថាមពលសរុបនៃប្រព័ន្ធ។

ដូច្នេះអាំងតេក្រាល។ ហ 11 = ហ 22 = α ដូចដែលអាចមើលឃើញពី (5.54) មានបីផ្នែក និងបង្ហាញពីអន្តរកម្ម Coulomb បុរាណនៃភាគល្អិត។ វារួមបញ្ចូលថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមអ៊ីដ្រូសែនដី ( អ៊ី 0) ការច្រានចោលស្នូលរបស់ Coulomb ( អ៊ី 2 /រ៉ាប៊ី) និងថាមពល ខ្ញុំអន្តរកម្ម Coulomb នៃប្រូតុងទីពីរ ( អេ) ជាមួយនឹងពពកអេឡិចត្រុងជុំវិញប្រូតុងទីមួយ ( ប៉ុន្តែ) នៅចម្ងាយនៃលំនឹងនៃលំនឹងអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ អាំងតេក្រាលនេះគឺអវិជ្ជមាន ហើយនៅចម្ងាយធំ ដែលការច្រានចោលនៃនុយក្លេអ៊ែរមានទំហំតូច វាគឺជាក់ស្តែងស្មើនឹងថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងអាតូមិក ដូច្នេះហើយ នៅក្នុងការប៉ាន់ស្មានសូន្យ វាត្រូវបានយកស្មើនឹងថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ( អ៊ី 0). មានតែនៅចម្ងាយតូចជាងលំនឹងទេ ដែលវាក្លាយជាវិជ្ជមាន និងកើនឡើងឥតកំណត់។

អាំងតេក្រាល។ ហ 12 = ហ 21 = β ត្រូវបានគេហៅថាការផ្លាស់ប្តូរឬ resonant ។ ថាមពលដែលបង្ហាញដោយអាំងតេក្រាល β មិនមាន analogue នៅក្នុងរូបវិទ្យាបុរាណទេ។ វាពិពណ៌នាអំពីការថយចុះបន្ថែមនៃថាមពលនៃប្រព័ន្ធ ដែលកើតឡើងដោយសារតែលទ្ធភាពនៃអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីពីស្នូល ប៉ុន្តែដល់ស្នូល អេដូចជាការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋ φ 1 និង φ 2 ។ អាំងតេក្រាល​នេះ​ស្មើ​នឹង​សូន្យ​នៅ​ភាព​គ្មាន​ដែន​កំណត់ ហើយ​គឺ​អវិជ្ជមាន​នៅ​ចម្ងាយ​ផ្សេង​ទៀត (លើកលែង​តែ​អាំងតេក្រាល​តូច​ជាង​ខ្លី​បំផុត)។ ការរួមចំណែករបស់វាកំណត់ថាមពលនៃចំណងគីមី (អាំងតេក្រាលនេះកាន់តែធំ ចំណងកាន់តែរឹងមាំ)។ ដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយ (5.53) អាំងតេក្រាលនេះអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម:

ដោយយកពាក្យថេរចេញពីសញ្ញាអាំងតេក្រាល យើងទទួលបាន

អាំងតេក្រាលត្រួតលើគ្នានៃគន្លងអាតូមិក (បញ្ជាក់ ស 12 =S 21 =S) ការ​បង្កើត​គន្លង​ម៉ូលេគុល​គឺ​ជា​បរិមាណ​គ្មាន​វិមាត្រ​និង​ស្មើ​នឹង​ការ​រួបរួម​នៅ រ៉ាប៊ី = 0 ធ្លាក់ចុះដល់សូន្យ នៅពេលដែលចម្ងាយអន្តរនុយក្លេអ៊ែរកើនឡើង។ នៅចម្ងាយរវាងអាតូមជិត ឬស្មើទៅនឹងលំនឹង អាំងតេក្រាលនៃការផ្លាស់ប្តូរ ហ 12 ធំជាងនៅក្នុងតម្លៃដាច់ខាត អាំងតេក្រាលត្រួតស៊ីគ្នាកាន់តែធំ។

ជាការពិតណាស់ សមភាព (5.57) អាចត្រូវបានសរសេរឡើងវិញដូចខាងក្រោម ប្រសិនបើយើងណែនាំសញ្ញាណ ស 12 និង ខេ

កន្លែងណា ខេតំណាងឱ្យអាំងតេក្រាលនៃប្រភេទ

ហៅថា អាំងតេក្រាលនៃការផ្លាស់ប្តូរ។

អាំងតេក្រាលចុងក្រោយនៅក្នុង (5.57) ផ្តល់នូវការបន្ថែមអវិជ្ជមានចម្បងទៅនឹងអាំងតេក្រាលនៃការផ្លាស់ប្តូរទូទៅ ហ 12 .

ប្រសិនបើតម្លៃនៃអាំងតេក្រាល។

សម្រាប់ស្ថានភាព antisymmetric យើងទទួលបានតម្លៃដូចខាងក្រោម

ការគណនាអាំងតេក្រាល។ ខ្ញុំនិង ខេមានភាពស្មុគ្រស្មាញ ប៉ុន្តែវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណការពឹងផ្អែករបស់ពួកគេលើចម្ងាយរវាងស្នូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ លទ្ធផលនៃការពឹងផ្អែកនេះត្រូវបានបង្ហាញដោយខ្សែកោងថាមពលដែលមានសក្តានុពលនៅក្នុងរូបភព។ ៥.១២.

ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភព។ 5.12 រដ្ឋថាមពលស៊ីមេទ្រីនាំទៅរកអប្បបរមានៃថាមពលសក្តានុពល ដូច្នេះភាគល្អិតមានស្ថេរភាព H 2 + ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ រដ្ឋ antisymmetric ត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពថាមពលមិនស្ថិតស្ថេរ។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងនឹងស្ថិតនៅក្នុងគន្លង antisymmetric ហើយអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល H 2 + នឹងមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងទេ។ អាស្រ័យហេតុនេះ អ៊ី សត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពដី និង ជា- ស្ថានភាពរំភើបដំបូងនៃអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល H 2 + ។

ប្រសិនបើយើងសន្មតថាប្រហែល ស 12 = 0 និងរក្សាកំណត់ចំណាំសម្រាប់ ហ១១ និង ហ 12 រៀងគ្នាតាមរយៈ α និង β បន្ទាប់មកកន្សោមសម្រាប់មុខងាររលកនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ និងថាមពលរបស់វាកើតឡើងលើទម្រង់សាមញ្ញមួយ៖

ចាប់តាំងពីអាំងតេក្រាល។ β គឺអវិជ្ជមានបន្ទាប់មក អ៊ី 1 < E 2 .

ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្រ MO បង្ហាញថា នៅពេលដែលអាតូមពីរត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងម៉ូលេគុល ស្ថានភាពពីរនៃអេឡិចត្រុងគឺអាចធ្វើទៅបាន៖ - គន្លងម៉ូលេគុលពីរ 1 និង 2 មួយក្នុងចំណោមពួកវាមានថាមពលទាបជាង អ៊ី 1, មួយទៀតដែលមានថាមពលខ្ពស់ជាង អ៊ី២. ដោយសារវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុងទាំងពីរ និងមួយគឺអាចធ្វើទៅបាននៅលើ MO វិធីសាស្ត្រ MO ធ្វើឱ្យវាអាចប៉ាន់ប្រមាណការរួមចំណែកដល់ចំណងគីមីមិនត្រឹមតែនៃគូអេឡិចត្រុងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានអេឡិចត្រុងនីមួយៗផងដែរ។

វិធីសាស្រ្ត MO LCAO សម្រាប់អ៊ីយ៉ុង H 2 + ផ្តល់តម្លៃ អ៊ី 0 = 1.77 eV និង r 0 = 0.13 nm និងយោងទៅតាមទិន្នន័យពិសោធន៍ អ៊ី 0 = 2.79 eV និង r 0 = 0.106 nm, i.e. ការគណនាគឺស្ថិតក្នុងការព្រមព្រៀងគុណភាពជាមួយនឹងទិន្នន័យពិសោធន៍។

ប្រសិនបើក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើតម៉ូលេគុលពីអាតូមអេឡិចត្រុងកាន់កាប់គន្លងទាបបន្ទាប់មកថាមពលសរុបនៃប្រព័ន្ធនឹងថយចុះ - ចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ដូច្នេះមុខងាររលក 1 (ដែលត្រូវគ្នានឹង ស) ត្រូវបានគេហៅថាគន្លងភ្ជាប់។ ការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងទៅគន្លងខាងលើ 2 (ដែលត្រូវគ្នានឹង ជា) នឹងបង្កើនថាមពលនៃប្រព័ន្ធ។ ការតភ្ជាប់មិនត្រូវបានបង្កើតឡើងទេ ប្រព័ន្ធនឹងកាន់តែមានស្ថេរភាព។ គន្លងបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា antibonding orbital ។ សកម្មភាពចង និងបន្ធូរនៃអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់ដោយទម្រង់នៃមុខងាររលក 1 និង 2 ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន H 2 អេឡិចត្រុងពីរត្រូវបានដាក់ក្នុងគន្លងនៃការផ្សារភ្ជាប់ទាប ដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃកម្លាំងចំណង និងការថយចុះថាមពលនៃគន្លងនៃចំណង។ លទ្ធផលនៃការគណនាដោយវិធីសាស្ត្រ MO សម្រាប់ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន H2 នាំទៅរកតម្លៃ អ៊ី 0 = 2.68 eV និង r 0 = 0.085 nm ហើយការពិសោធន៍ផ្តល់តម្លៃ អ៊ី 0 = 4.7866 eV និង r 0 = 0.074 nm ។ លទ្ធផលបានយល់ព្រមតាមលំដាប់លំដោយ ទោះបីជាថាមពលនៃរដ្ឋទាបបំផុតខុសគ្នាដោយស្ទើរតែកត្តាពីរពីតម្លៃដែលទទួលបានដោយពិសោធន៍ក៏ដោយ។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ គន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ម៉ូលេគុល diatomic ផ្សេងទៀតដែលមានអាតូមធ្ងន់ជាង។

៥.៤. ប្រភេទនៃចំណងគីមី
នៅក្នុងម៉ូលេគុល diatomic ។
σ -និង π-ការតភ្ជាប់

ប្រភេទចំណងទូទៅបំផុតនៅក្នុងម៉ូលេគុលគឺ σ- និង π-bonds ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃពពកអេឡិចត្រុងត្រួតលើគ្នានៃអេឡិចត្រុងខាងក្រៅ (វ៉ាឡង់) ។ មានប្រភេទផ្សេងទៀតនៃចំណងគីមីដែលជាលក្ខណៈនៃសមាសធាតុស្មុគស្មាញដែលមានអាតូមនៃធាតុធ្ងន់បំផុត។

នៅលើរូបភព។ 5.13 និង 5.14 បង្ហាញជម្រើសធម្មតាសម្រាប់ការត្រួតស៊ីគ្នា s-, រ- និង ឃ-ពពកអេឡិចត្រុងកំឡុងពេលបង្កើតចំណងគីមី។ ការត្រួតស៊ីគ្នារបស់ពួកគេកើតឡើងតាមរបៀបដែលសម្រាប់ប្រវែងចំណងដែលបានផ្តល់ឱ្យ តំបន់នៃការត្រួតស៊ីគ្នាគឺធំបំផុតដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងកម្លាំងអតិបរមាដែលអាចធ្វើបាននៃចំណងគីមី។

នៅក្រោមចំណង σ-bond នៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ យើងមានន័យថា ចំណងបែបនេះ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារតែការត្រួតស៊ីគ្នានៃខាងក្រៅ។ ស- ឬ ទំ- អេឡិចត្រុង។ ជាមួយនឹងការត្រួតស៊ីគ្នានេះ ពពកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងចន្លោះរវាងអាតូមមានស៊ីមេទ្រីរាងស៊ីឡាំងអំពីអ័ក្សឆ្លងកាត់ស្នូលនៃអាតូម (សូមមើលរូបភាព 5.13) ។ មុខងាររលកត្រូវបានកំណត់ដោយតម្លៃនៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ (សូមមើលរូបភាព 5.13) ។ ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងអតិបរមាត្រូវបានពិពណ៌នាដោយ σ-bonding MO orbital និងអប្បបរមាដោយ σ*-antibonding one។ នៅក្នុងការភ្ជាប់ MOs ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងរវាងស្នូលគឺធំជាងគេ ហើយការច្រានចោលនៃស្នូលមានការថយចុះ។ ថាមពលនៃម៉ូលេគុលគឺតិចជាងថាមពលរបស់ AO ម៉ូលេគុលមានស្ថេរភាព អាំងតេក្រាលត្រួតស៊ីគ្នា។ ស > 0. នៅក្នុងការប្រឆាំងបង្គុំ (ឬការបន្ធូរ) MOs ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងរវាងស្នូលគឺសូន្យ ការច្រានចោលនៃស្នូលកើនឡើង ហើយថាមពល MO គឺធំជាងថាមពល AO ។ ស្ថានភាពនៃម៉ូលេគុលមិនស្ថិតស្ថេរ អាំងតេក្រាលត្រួតស៊ីគ្នា។ ស< 0.

គូនីមួយៗនៃ AOs បង្កើតបានជា MO ផ្តល់នូវគន្លងម៉ូលេគុលពីរ (ការផ្សារភ្ជាប់ និងការប្រឆាំងគ្នា) ដែលត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងរូបរាងនៃកម្រិតថាមពលពីរ ហើយតាមនោះ ខ្សែកោងសក្តានុពល (សូមមើលរូបភាព 5.12) ។ នៅក្នុងស្ថានភាពធម្មតា គន្លងផ្សារភ្ជាប់ត្រូវបានបំពេញដោយអេឡិចត្រុង។

បន្ថែមពីលើការផ្សារភ្ជាប់ និងប្រឆាំងអ័រប៊ីតាល់ មានគន្លងដែលមិនភ្ជាប់។ ជាធម្មតានេះគឺជា AO នៃអាតូមដែលមិនបង្កើតចំណងគីមី។ អាំងតេក្រាលត្រួតលើគ្នាក្នុងករណីនេះគឺស្មើនឹងសូន្យ។ តើមានអ្វីកើតឡើងប្រសិនបើ AOs ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃស៊ីមេទ្រី។

រួមជាមួយនឹង σ-bonds π-bonds ក៏អាចមាននៅក្នុងម៉ូលេគុល ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការត្រួតគ្នានៃអាតូម p-orbitals ឬ ឃ- និង រ-orbitals (រូបភាព 5.14) ។

ពពកអេឡិចត្រុង π-bond មិនមានស៊ីមេទ្រីអ័ក្សទេ។ វាគឺស៊ីមេទ្រីទាក់ទងទៅនឹងយន្តហោះដែលឆ្លងកាត់អ័ក្សនៃម៉ូលេគុល។ ដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុងបាត់នៅក្នុងយន្តហោះនេះ។ នៅលើរូបភព។ 5.15 បង្ហាញពីការបង្កើតចំណងπ និងដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងសម្រាប់
π s-orbitals ។ π-bond គឺខ្សោយជាង σ-bond ហើយថាមពលនៃ π-bond ត្រូវបានបង្ហាញនៅលើដ្យាក្រាមកម្រិតខាងលើថាមពលនៃ σ-bond ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលនិងការបំពេញសំបកផ្សេងៗជាមួយអេឡិចត្រុងត្រូវបានអនុវត្តតាមរបៀបដូចគ្នានឹងអាតូម។ អេឡិចត្រុងត្រូវបានដាក់ជាស៊េរីជាពីរដោយគិតគូរពីគោលការណ៍ Pauli (ចាប់ផ្តើមពី MO ទាប និងបញ្ចប់ដោយខ្ពស់ជាងមួយ) ជាមួយនឹងការបង្វិលផ្ទុយគ្នាក្នុងមួយកម្រិតថាមពល (ដោយគ្មាន degeneracy) ។

ពិចារណាអំពីចំណងគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុលឌីអាតូមដ៏សាមញ្ញបំផុត កម្រិតថាមពល និងការបំពេញរបស់វាជាមួយអេឡិចត្រុង។

វាត្រូវបានគេដឹងថានៅក្នុងអ៊ីយ៉ុងនៃម៉ូលេគុល H 2 + ចំណងគីមីត្រូវបានអនុវត្តដោយ 1 ស-អេឡិចត្រុង ហើយវាស្ថិតនៅលើគន្លងភ្ជាប់ σ s ។ នេះមានន័យថាចាប់ពី ១ ស- អាតូមគន្លង, ម៉ូលេគុលភ្ជាប់ σ-orbital ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ សម្រាប់ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន H 2 មានពីរ 1 រួចហើយ សអេឡិចត្រុងបង្កើតបានជាគន្លងស្រដៀងគ្នា - (σ s) ២. យើងអាចសន្មត់ថា អេឡិចត្រុងភ្ជាប់ពីរត្រូវគ្នាទៅនឹងចំណងគីមីតែមួយ។ ចូរយើងពិចារណារចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុល He 2 ។ អាតូមអេលីយ៉ូមមានវ៉ាឡង់ពីរ (១ ស-electron) នៃអេឡិចត្រុង ដូច្នេះនៅពេលពិចារណាលើម៉ូលេគុលមួយ យើងត្រូវដាក់ valence អេឡិចត្រុងចំនួនបួននៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុល។ យោងតាមគោលការណ៍ Pauli ពួកគេពីរនាក់នឹងមានទីតាំងនៅលើការផ្សារភ្ជាប់ σ s -orbital និងពីរផ្សេងទៀតនៅលើការបន្ធូរ σ s * -orbital ។ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលនេះអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម:

មិនមែន 2 [( σ s ) 2 ( σ s * ) 2 ] ។

ដោយសារ​អេឡិចត្រុង​ដែល​បន្ធូរ​មួយ​បំផ្លាញ​សកម្មភាព​នៃ​អេឡិចត្រុង​ដែល​ភ្ជាប់​នោះ ម៉ូលេគុល​បែបនេះ​មិន​អាច​មាន​បានទេ។ វាមានចំណងពីរ និងអេឡិចត្រុងរលុងពីរ។ លំដាប់នៃចំណងគីមីគឺសូន្យ។ ប៉ុន្តែអ៊ីយ៉ុង He 2+ មានរួចហើយ។ សម្រាប់គាត់ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិក នឹងមានទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ

មិនមែន 2 + [( σ s ) 2 ( σ s * ) 1 ] ។

អេឡិចត្រុងដែលរលុងមួយមិនផ្តល់សំណងសម្រាប់អេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់គ្នាពីរទេ។

ពិចារណាពីការបង្កើតម៉ូលេគុលពីអាតូមនៃធាតុនៃដំណាក់កាលទីពីរនៃតារាងតាមកាលកំណត់។ ចំពោះម៉ូលេគុលទាំងនេះ យើងនឹងសន្មត់ថា អេឡិចត្រុងនៃស្រទាប់បំពេញមិនចូលរួមក្នុងចំណងគីមីទេ។ ម៉ូលេគុល Li 2 មានចំណងពីរ (2 ស) អេឡិចត្រុង - លី 2 (σ s) 2 . ម៉ូលេគុល Be 2 ត្រូវតែមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច

ត្រូវ 2 [(σ s) 2 (σ s *) 2 ],

ដែលក្នុងនោះអេឡិចត្រុងចំនួន ៤ ស្ថិតនៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុល (២ ២ ស- អេឡិចត្រុងពីអាតូមនីមួយៗ) ។ ចំនួននៃអេឡិចត្រុងចង និងបន្ធូរគឺដូចគ្នា ដូច្នេះម៉ូលេគុល Be 2 មិនមានទេ (នៅទីនេះមានភាពស្រដៀងគ្នាពេញលេញជាមួយម៉ូលេគុល He 2)។

នៅក្នុងម៉ូលេគុល B 2 អេឡិចត្រុងចំនួនប្រាំមួយត្រូវដាក់ក្នុងគន្លងម៉ូលេគុល (បួន 2 ស-អេឡិចត្រុង និងពីរ ២ រ- អេឡិចត្រុង) ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនឹងត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ

B 2 [( σ s ) 2 ( σ s * ) 2 ( π x) (π y)].

អេឡិចត្រុងពីរនៅក្នុងម៉ូលេគុល B 2 មានទីតាំងនៅមួយក្នុងមួយπ x- និង π yគន្លងដែលមានថាមពលដូចគ្នា។ យោងទៅតាមក្បួនរបស់ Hund ពួកគេមានវិលស្របគ្នា (អេឡិចត្រុងពីរដែលមានវិលដូចគ្នាមិនអាចស្ថិតនៅលើគន្លងតែមួយបានទេ)។ ជាការពិត ការពិសោធន៍បង្ហាញវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងពីរនៅក្នុងម៉ូលេគុលនេះ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុលកាបូន C 2 អេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់ចំនួនប្រាំបីត្រូវតែដាក់ក្នុងគន្លងម៉ូលេគុល (ពីរ 2 ស-អេឡិចត្រុង និងពីរ ២ រអេឡិចត្រុងនៃអាតូមមួយនិងអាតូមផ្សេងទៀត) ។ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនឹងមើលទៅដូចនេះ:

С 2 [( σ s ) 2 ( σ s * ) 2 ( π x) 2 (π y) 2 ].

មានអេឡិចត្រុងរលុងពីរនៅក្នុងម៉ូលេគុល C 2 និងអេឡិចត្រុងជាប់គ្នាប្រាំមួយ។ អេឡិចត្រុងដែលលើសគឺបួន ដូច្នេះចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលនេះគឺទ្វេដង។ ចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលអាសូត N 2 ត្រូវបានអនុវត្តដោយអេឡិចត្រុង 2 ស 2 និង 2 រ៣. ពិចារណាតែការចូលរួមនៅក្នុងការតភ្ជាប់នៃបី unpaired ទំ- អេឡិចត្រុង។ ២ ស- អេឡិចត្រុងបង្កើតជាសំបកពេញ ហើយការចូលរួមរបស់ពួកគេក្នុងការបង្កើតចំណងគឺជិតដល់សូន្យ។ ពពកបី ទំ x,ភី,ទំអេឡិចត្រុងលាតសន្ធឹងក្នុងទិសដៅកាត់កែងគ្នាបី។ ដូច្នេះមានតែ s-bond ប៉ុណ្ណោះដែលអាចធ្វើទៅបានក្នុងម៉ូលេគុលអាសូត ដោយសារការប្រមូលផ្តុំដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងតាមអ័ក្ស z(រូបភាព 5.16), i.e. s ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារតែគូ ទំ- អេឡិចត្រុង។ ចំណងគីមីពីរដែលនៅសល់ក្នុងម៉ូលេគុល N 2 នឹងគ្រាន់តែជាចំណង p (ដោយសារការត្រួតស៊ីគ្នា ទំ x–p x , p y–ភីអេឡិចត្រុង។ នៅក្នុងរូបភព។ ៥.១៦, ខការត្រួតគ្នានេះត្រូវបានបង្ហាញដោយឡែកពីគ្នា។

ដូច្នេះគូអេឡិចត្រុងធម្មតាចំនួនបីនៅក្នុងម៉ូលេគុលអាសូតបង្កើតបានមួយ s- និងពីរ p-bonds ។ ក្នុងករណីនេះ យើងនិយាយអំពីចំណងគីមីបីដង។ អាតូមពីរមិនអាចភ្ជាប់ដោយគូអេឡិចត្រុងលើសពីបីបានទេ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុល N 2 មានទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ

N 2 [( σ s ) 2 ( σ x*) 2 (π x ,y) 4 ( σ z) 2 ].

គន្លងដែលកាន់កាប់ខ្ពស់បំផុតគឺ σ z-គន្លង​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​ការ​ត្រួត​គ្នា​ពីរ​ រ-orbitals, lobes ដែលត្រូវបានតម្រង់តាមអ័ក្សចំណង (axis z) នេះគឺដោយសារតែភាពទៀងទាត់នៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពល 2 ស- និង ២ រ- អេឡិចត្រុងដែលមានចំនួនអាតូមកើនឡើងនៃធាតុ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុលអុកស៊ីហ៊្សែន O 2 អេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់ចំនួន 12 គួរតែត្រូវបានចែកចាយតាមគន្លងម៉ូលេគុល ដែលពីរក្នុងនោះបើប្រៀបធៀបជាមួយម៉ូលេគុល N 2 គួរតែកាន់កាប់គន្លងដែលបន្ធូរ។ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចទូទៅនឹងត្រូវបានសរសេរជា:

О 2 [( σ s ) 2 ( σ s * ) 2 ( σ z ) 2 ( π x) 2 , (π y) 2 (π x*) 1 (π y *) 1 ].

ដូចនៅក្នុងម៉ូលេគុល B 2 អេឡិចត្រុងពីរដែលមានវិលស្របគ្នាកាន់កាប់ π ពីរផ្សេងគ្នា។ នេះកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិប៉ារ៉ាម៉ាញេទិកនៃម៉ូលេគុលអុកស៊ីហ្សែន ដែលត្រូវនឹងទិន្នន័យពិសោធន៍។ អេឡិចត្រុងភ្ជាប់លើសពីបួនផ្តល់នូវលំដាប់នៃចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលស្មើនឹងពីរ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុល F 2 បន្ទាប់ពីអុកស៊ីសែន វាចាំបាច់ក្នុងការដាក់បន្ថែម 2 valence orbitals នៅក្នុង orbitals រ-អេឡិចត្រុង ដូច្នេះម៉ូលេគុល ហ្វ្លុយអូរីន នឹងមានរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដូចខាងក្រោមៈ

F 2 [( σ s ) 2 ( σ s * ) 2 ( σ z) 2 (π x) 2 (π y) 2 (π x*) 2 (π y *) 2 ].

ការលើសនៃអេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់ទាំងពីរកំណត់លក្ខណៈនៃចំណងគីមីតែមួយនៅក្នុងម៉ូលេគុល F 2 ។

វាងាយស្រួលក្នុងការបង្ហាញថា ម៉ូលេគុល Ne 2 មិនមានទេ ដោយសារចំនួននៃអេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់នៅក្នុងវាគឺស្មើនឹងចំនួននៃការបន្ធូរ។

ចូរយើងពិចារណាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលឌីអាតូមនីមួយៗដែលមានអាតូមមិនដូចគ្នាដោយប្រើម៉ូលេគុល CO ជាឧទាហរណ៍។ នៅក្នុងម៉ូលេគុល CO មួយ valence អេឡិចត្រុង 10 មានទីតាំងនៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុល។ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចរបស់វាគឺស្រដៀងនឹង N 2 ដែលមានអេឡិចត្រុងដប់នៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុលដូចគ្នា។ នេះពន្យល់ពីភាពជិតស្និទ្ធនៃលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី និងរូបវន្តនៃម៉ូលេគុលទាំងនេះ។ នៅលើរូបភព។ 5.17 គឺជាដ្យាក្រាមនៃកម្រិតថាមពលនៃ MO នៅក្នុងម៉ូលេគុល CO ។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីដ្យាក្រាមថាកម្រិតថាមពល 2 ស-អេឡិចត្រុងនៃកាបូន និងអុកស៊ីហ៊្សែនមានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំង ដូច្នេះការរួមផ្សំលីនេអ៊ែររបស់ពួកវាមិនអាចឆ្លើយតបទៅនឹង MO ពិតប្រាកដនៅក្នុងម៉ូលេគុលនេះទេ ព្រោះវាអាចធ្វើតាមការរួមផ្សំដ៏សាមញ្ញ។ ២ ស- អេឡិចត្រុងនៃអុកស៊ីសែននៅតែមាននៅក្នុងម៉ូលេគុលនៅកម្រិតថាមពលដូចនៅក្នុងអាតូម បង្កើតបានជាគន្លងម៉ូលេគុលមិនជាប់ចំណង (s H)។ ២ ស- AO នៃកាបូននៅក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរជាមួយនឹងស៊ីមេទ្រីដែលត្រូវគ្នា 2 រ- អុកស៊ីហ្សែន AO (២ ទំ) បង្កើតជាចំណង s និង antibonding s* molecular orbital ។ ជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃលីនេអ៊ែរ 2 ទំ xនិង ២ r y- កាបូន AO និង​អុកស៊ីហ្សែន​បង្កើត​ជា​គន្លង​ម៉ូលេគុល ទំ x(ការតភ្ជាប់) និង π x* (បន្ធូរ) និងស្រដៀងគ្នា ទំ yនិងទំ y *. 2ទំ- AO នៃកាបូន, ទៅមួយណា សអេឡិចត្រុងដែលជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនឹងជាការមិនជាប់ចំណងទីពីរ
p H - គន្លង។ មួយ​ក្នុង​ចំណោម រ- អេឡិចត្រុងនៃអុកស៊ីសែន។ ដូច្នេះ អេឡិចត្រុង valence ដប់នៅក្នុងម៉ូលេគុល CO បំពេញការភ្ជាប់ចំនួនបី និង MOs មិនជាប់ចំណងពីរ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអេឡិចត្រុងខាងក្រៅនៃម៉ូលេគុល CO នឹងមើលទៅដូចនេះ៖

(σ Н) 2 (σ) 2 (π x,y) 4 (π H)] ។

នៅក្នុង NO ម៉ូលេគុល អេឡិចត្រុង 11 ត្រូវតែដាក់ក្នុងគន្លង ដែលនឹងនាំទៅដល់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសែលអេឡិចត្រុងនៃប្រភេទ៖

ទេ [( σ ស) 2 ( σ ស*) 2 (π x) 2 (π y) 2 ( σ z) 2 (π x *)].

ដូចដែលអាចមើលឃើញចំនួនអេឡិចត្រុងដែលលើសគឺប្រាំ។ តាមទស្សនៈនៃលំដាប់នៃចំណងគីមី វាចាំបាច់ក្នុងការណែនាំលេខប្រភាគស្មើនឹង 2.5 ដើម្បីកំណត់លក្ខណៈរបស់វា។ ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងមួយត្រូវបានដកចេញពីម៉ូលេគុលនេះ នោះអ៊ីយ៉ុង NO + ជាមួយនឹងចំណងអន្តរអាតូមិកខ្លាំងជាងនឹងត្រូវបានទទួល ដោយសារចំនួនអេឡិចត្រុងដែលចងនៅទីនេះនឹងមានប្រាំមួយ (អេឡិចត្រុងមួយជាមួយនឹងការបន្ធូរπត្រូវបានដកចេញ។ x* - គន្លង) ។

ប្រសិនបើអាតូមពីរអាចត្រូវបានភ្ជាប់ដោយគូអេឡិចត្រុងធម្មតាមួយ នោះ σ-bond តែងតែត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងអាតូមបែបនេះ។ ចំណងπកើតឡើងនៅពេលដែលអាតូមពីរចែករំលែកគូអេឡិចត្រុងពីរឬបី។ ឧទាហរណ៍ធម្មតាគឺម៉ូលេគុលអាសូត។ ចំណងគីមីនៅក្នុងវាត្រូវបានអនុវត្តដោយសារតែបី unpaired ទំ x, ភី, និង ទំ- អេឡិចត្រុង។ lobes ជ្រុងនៃគន្លងរបស់វាលាតសន្ធឹងក្នុងទិសដៅកាត់កែងគ្នាបី។ ប្រសិនបើយើងយកអ័ក្សសម្រាប់ខ្សែទំនាក់ទំនង zបន្ទាប់មកការត្រួតស៊ីគ្នា។ ទំ-គន្លងអាតូមិកនឹងផ្តល់ឱ្យមួយ σ z- ការតភ្ជាប់។ គន្លងផ្សេងទៀត។ ទំ xនិង ភីនឹងផ្តល់ឱ្យតែ π-bonds ។ ដូច្នេះ អេឡិចត្រុងភ្ជាប់ចំនួនបីគូ ផ្តល់ចំណងមួយ σ-bond និង π-bonds ពីរ។ ដូច្នេះ ចំណងគីមីតែមួយរវាងអាតូម គឺជាចំណង σ ។ នៅក្នុងចំណងច្រើនណាមួយ មាន σ-bond ហើយនៅសល់គឺ π-bonds ។

៥.៥. ប្រព័ន្ធនៃរដ្ឋអេឡិចត្រូនិក
នៅក្នុងម៉ូលេគុល diatomic

សម្រាប់ប្រព័ន្ធនៃរដ្ឋអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុងម៉ូលេគុលឌីអាតូម ដូចគ្នានឹងអាតូមដែរ លេខ Quantum ជាក់លាក់ត្រូវបានណែនាំ ដែលកំណត់លក្ខណៈនៃចលនាគន្លង និងវិលនៃអេឡិចត្រុង។ វត្តមាននៃវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក ទាំងនៅក្នុងម៉ូលេគុល និងក្នុងអាតូម នាំទៅរកការបន្ថែមវ៉ិចទ័រនៃគន្លងគន្លង និងការបង្វិលនៃសន្ទុះ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងម៉ូលេគុលឌីអាតូមិក អេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់ផ្លាស់ទីមិននៅក្នុងវាលអគ្គិសនីស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរ ដែលជាតួយ៉ាងសម្រាប់អាតូមមួយ ប៉ុន្តែនៅក្នុងស៊ីមេទ្រីអ័ក្ស ដែលជាតួយ៉ាងសម្រាប់ម៉ូលេគុលប៉ូលីអាតូមិក ឬលីនេអ៊ែរ។ ម៉ូលេគុល diatomic ទាំងអស់ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ស៊ីមេទ្រីពីរប្រភេទ៖ ឃ ∞ម៉ោងឬ ជាមួយ∞ យូ. ម៉ូលេគុលដែលមានអាតូមដូចគ្នាបេះបិទជារបស់ប្រភេទទីមួយ និងពីអាតូមទល់មុខទៅទីពីរ។ អ័ក្សនៃលំដាប់គ្មានកំណត់ត្រូវបានដឹកនាំតាមបណ្តោយចំណងគីមី។ វាលអគ្គីសនីក៏ធ្វើសកម្មភាពក្នុងទិសដៅដូចគ្នាដែរ ដែលជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដល់សន្ទុះគន្លងសរុប ដែលបណ្តាលឱ្យមានមុនរបស់វាជុំវិញអ័ក្សវាល។ ជាលទ្ធផល សន្ទុះគន្លងសរុបឈប់ធ្វើបរិមាណ ហើយមានតែបរិមាណនៃការព្យាកររបស់វាប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានរក្សា Lzនៅលើអ័ក្សនៃម៉ូលេគុល៖

L z = m L ħ,(5.65)

កន្លែងណា ម អិលគឺជាលេខ quantum ដែលយកតម្លៃ ម អិល= 0, ±1, ±2 ។ល។ ក្នុងករណីនេះថាមពលនៃរដ្ឋអេឡិចត្រូនិចអាស្រ័យតែលើតម្លៃដាច់ខាត ម អិលដែលត្រូវនឹងការពិតដែលថា តាមទស្សនៈដែលមើលឃើញ ការបង្វិលទាំងពីរនៃអេឡិចត្រុង (ស្តាំ និងឆ្វេង) ជុំវិញអ័ក្សនៃម៉ូលេគុលនាំឱ្យតម្លៃថាមពលដូចគ្នា។ ចូរយើងណែនាំតម្លៃមួយចំនួន Λ ដែលកំណត់តម្លៃដាច់ខាតនៃការព្យាករនៃសន្ទុះគន្លងសរុបទៅកាន់អ័ក្សនៃម៉ូលេគុល។ បន្ទាប់មកតម្លៃនៃΛនឹងជាចំនួនគត់វិជ្ជមានដែលខុសគ្នាដោយឯកតាមួយΛ = ê ម អិលê = 0, 1,2,...

ដើម្បីចាត់ថ្នាក់រដ្ឋអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលឌីអាតូម លេខ Λ មានតួនាទីដូចគ្នានឹងលេខគន្លងគន្លង លីត្រសម្រាប់ការចាត់ថ្នាក់នៃរដ្ឋអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូម។ ចំនួនសរុបសរុបសម្រាប់អាតូមជាធម្មតាត្រូវបានតំណាង ដែលការបូកសរុបត្រូវបានអនុវត្តលើអេឡិចត្រុងទាំងអស់នៃអាតូម។ ប្រសិនបើ ក L= 0 បន្ទាប់មករដ្ឋអេឡិចត្រូនិចបែបនេះត្រូវបានតំណាងដោយអក្សរ ស; ប្រសិនបើ អិល= 1 បន្ទាប់មករដ្ឋអេឡិចត្រូនិចត្រូវបានតាងដោយអក្សរ រ, i.e.

តម្រូវការជាមុនសម្រាប់ការលេចឡើងនៃវិធីសាស្រ្ត

តាមកាលប្បវត្តិ វិធីសាស្រ្តនៃគន្លងម៉ូលេគុលបានបង្ហាញខ្លួននៅពេលក្រោយជាងវិធីសាស្ត្រនៃចំណង valence ចាប់តាំងពីមានសំណួរនៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃចំណង covalent ដែលមិនអាចពន្យល់បានដោយវិធីសាស្រ្តនៃចំណង valence ។ ចូរយើងពិចារណាពួកគេខ្លះ។

ទីតាំងសំខាន់នៃវិធីសាស្រ្តនៃចំណង valence គឺថាចំណងរវាងអាតូមត្រូវបានអនុវត្តដោយសារតែគូអេឡិចត្រុង (ចងពពកអេឡិចត្រុងពីរ) ។ ប៉ុន្តែវាមិនតែងតែជាករណីនោះទេ។ ក្នុងករណីខ្លះអេឡិចត្រុងបុគ្គលត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងការបង្កើតចំណងគីមី។ ដូច្នេះនៅក្នុងអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល H 2+ចំណងអេឡិចត្រុងមួយ។ វិធីសាស្រ្តនៃមូលបត្របំណុល valence មិនអាចពន្យល់ពីការបង្កើតចំណងអេឡិចត្រុងមួយបានទេ វាផ្ទុយនឹងទីតាំងមូលដ្ឋានរបស់វា។

វិធីសាស្រ្តនៃចំណង valence ក៏មិនពន្យល់ពីតួនាទីនៃអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ។ ម៉ូលេគុលដែលមានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងគឺ paramagnetic, i.e. ត្រូវបានទាញចូលទៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក ចាប់តាំងពីអេឡិចត្រុងដែលមិនបានផ្គូផ្គងបង្កើតជាពេលម៉ាញេទិកអចិន្ត្រៃយ៍។ ប្រសិនបើមិនមានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងនៅក្នុងម៉ូលេគុលទេនោះពួកវាជា diamagnetic - ពួកគេត្រូវបានរុញចេញពីដែនម៉ាញេទិក។ ម៉ូលេគុលអុកស៊ីហ៊្សែនគឺប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក វាមានអេឡិចត្រុងពីរជាមួយនឹងការបង្វិលប៉ារ៉ាឡែល ដែលផ្ទុយនឹងវិធីសាស្ត្រនៃចំណងវ៉ាឡេន។ វាគួរតែត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ផងដែរថាវិធីសាស្រ្តនៃ valence bonds មិនអាចពន្យល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួននៃសមាសធាតុស្មុគស្មាញ - ពណ៌របស់ពួកគេជាដើម។

ដើម្បីពន្យល់ការពិតទាំងនេះ វិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានស្នើឡើង។

បទប្បញ្ញត្តិសំខាន់នៃវិធីសាស្រ្ត

យោងតាមវិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល អេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលត្រូវបានចែកចាយក្នុងគន្លងម៉ូលេគុល ដែលដូចជាគន្លងអាតូមិក ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយថាមពលជាក់លាក់មួយ (កម្រិតថាមពល) និងរូបរាង។ មិនដូចគន្លងអាតូមទេ គន្លងម៉ូលេគុលមិនគ្របដណ្ដប់លើអាតូមមួយទេ ប៉ុន្តែម៉ូលេគុលទាំងមូលពោលគឺឧ។ មានពីរ ឬកណ្តាល។ ប្រសិនបើនៅក្នុងវិធីសាស្រ្តនៃ valence bonds អាតូមនៃម៉ូលេគុលរក្សាបាននូវលក្ខណៈបុគ្គលជាក់លាក់មួយ បន្ទាប់មកនៅក្នុងវិធីសាស្រ្តនៃ molecular orbitals ម៉ូលេគុលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាប្រព័ន្ធតែមួយ។

ការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៅក្នុងវិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល គឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិក។ ក្នុងករណីនេះច្បាប់ជាច្រើនត្រូវបានសង្កេតឃើញ:

សមីការ Schrödingerសម្រាប់ប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលត្រូវតែមានពាក្យថាមពល kinetic និងពាក្យថាមពលសក្តានុពលសម្រាប់អេឡិចត្រុងទាំងអស់ក្នុងពេលតែមួយ។ ប៉ុន្តែដំណោះស្រាយនៃសមីការមួយដែលមានអថេរមួយចំនួនធំ (សន្ទស្សន៍ និងកូអរដោនេនៃអេឡិចត្រុងទាំងអស់) គឺមិនអាចទៅរួចទេ ដូច្នេះគំនិតត្រូវបានណែនាំ។ អេឡិចត្រុងប្រហាក់ប្រហែល.

ការប៉ាន់ប្រមាណនៃអេឡិចត្រុងមួយសន្មត់ថាអេឡិចត្រុងនីមួយៗអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចលនានៅក្នុងវាលនៃស្នូលនិងវាលជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រុងដែលនៅសល់នៃម៉ូលេគុល។ នេះមានន័យថារាល់ ខ្ញុំអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររបស់វា។ ψ iនិងមានថាមពលផ្ទាល់ខ្លួន អ៊ី. ដោយអនុលោមតាមនេះ សម្រាប់អេឡិចត្រុងនីមួយៗនៅក្នុងម៉ូលេគុល មនុស្សម្នាក់អាចបង្កើតសមីការ Schrödinger របស់ខ្លួន។ បន្ទាប់មកសម្រាប់ នអេឡិចត្រុងត្រូវតែដោះស្រាយ នសមីការ។ នេះត្រូវបានអនុវត្តដោយវិធីសាស្រ្តនៃការគណនាម៉ាទ្រីសដោយមានជំនួយពីកុំព្យូទ័រ។

នៅពេលដោះស្រាយសមីការ Schrödinger សម្រាប់ប្រព័ន្ធពហុកណ្តាល និងពហុអេឡិចត្រូនិក ដំណោះស្រាយត្រូវបានទទួលក្នុងទម្រង់នៃមុខងាររលកអេឡិចត្រុងតែមួយ - គន្លងម៉ូលេគុល ថាមពលរបស់វា និងថាមពលអេឡិចត្រូនិចនៃប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលទាំងមូលទាំងមូល។

ការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិច

នៅក្នុងការប៉ាន់ប្រមាណមួយអេឡិចត្រុង វិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុលពិពណ៌នាអំពីអេឡិចត្រុងនីមួយៗជាមួយនឹងគន្លងរបស់វា។ ដូចអាតូមមួយមានគន្លងអាតូម ដូច្នេះម៉ូលេគុលមួយមានគន្លងម៉ូលេគុល។ ភាពខុសគ្នានោះគឺថាគន្លងម៉ូលេគុលមានពហុកណ្តាល។

ពិចារណាអេឡិចត្រុងដែលស្ថិតនៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុលមួយ។ ψ iម៉ូលេគុលអព្យាក្រឹត នៅពេលនេះនៅពេលដែលវានៅជិតស្នូលនៃអាតូមមួយចំនួន ម. នៅក្នុងតំបន់នៃលំហនេះ វាលសក្តានុពលត្រូវបានបង្កើតជាចម្បងដោយស្នូលនៃអាតូម មនិងអេឡិចត្រុងនៅក្បែរនោះ។ ដោយសារម៉ូលេគុលជាទូទៅអព្យាក្រឹត ភាពទាក់ទាញរវាងអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសំណួរ និងស្នូលមួយចំនួនផ្សេងទៀត នប្រហែលត្រូវបានផ្តល់សំណងដោយការច្រានចោលរវាងអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសំណួរ និងអេឡិចត្រុងនៅជិតស្នូល ន. នេះមានន័យថានៅជិតស្នូល ចលនារបស់អេឡិចត្រុងនឹងមានប្រហាក់ប្រហែលនឹងអវត្ដមាននៃអាតូមផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ ក្នុង​គន្លង​ម៉ូលេគុល​ប្រហាក់ប្រហែល ψ iនៅជិតស្នូល មគួរតែស្រដៀងទៅនឹងគន្លងអាតូមិកមួយនៃអាតូមនោះ។ ដោយសារគន្លងអាតូមិកមានតម្លៃសំខាន់តែនៅជិតស្នូលរបស់វា ប្រហែលមួយអាចតំណាងឱ្យគន្លងម៉ូលេគុល ψ iជា ការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិចអាតូមបុគ្គល។

សម្រាប់ប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលសាមញ្ញបំផុតដែលមានស្នូលពីរនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនដោយគិតគូរ 1 វិ-គន្លងអាតូមដែលពិពណ៌នាអំពីចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម ហគន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានតំណាងដូចជា៖

បរិមាណ គ 1iនិង គ 2i- មេគុណលេខដែលជាដំណោះស្រាយ សមីការ Schrödinger. ពួកវាបង្ហាញពីការរួមចំណែកនៃគន្លងអាតូមិកនីមួយៗចំពោះគន្លងម៉ូលេគុលជាក់លាក់មួយ។ ក្នុងករណីទូទៅ មេគុណយកតម្លៃក្នុងចន្លោះពី -1 ដល់ +1 ។ ប្រសិនបើមេគុណមួយក្នុងចំណោមមេគុណមាននៅក្នុងកន្សោមសម្រាប់គន្លងម៉ូលេគុលជាក់លាក់មួយ នោះវាត្រូវគ្នាទៅនឹងការពិតដែលថាអេឡិចត្រុងដែលស្ថិតនៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុលដែលបានផ្តល់ឱ្យ ភាគច្រើនមានទីតាំងនៅជិតស្នូលនោះ ហើយត្រូវបានពិពណ៌នាជាចម្បងដោយគន្លងអាតូមិក ដែលមេគុណគឺ ធំជាង។ ប្រសិនបើមេគុណនៅពីមុខគន្លងអាតូមិចគឺជិតសូន្យ នោះមានន័យថាវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងតំបន់ដែលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយគន្លងអាតូមិចនេះគឺមិនទំនងនោះទេ។ យោងតាមអត្ថន័យរូបវន្ត ការ៉េនៃមេគុណទាំងនេះកំណត់ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងតំបន់នៃលំហ និងថាមពលដែលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយគន្លងអាតូមិកដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្ត LCAO សម្រាប់ការបង្កើតគន្លងម៉ូលេគុលដែលមានស្ថេរភាព ចាំបាច់ត្រូវមានថាមពលនៃគន្លងអាតូមិកនៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមក។ លើសពីនេះទៀតវាចាំបាច់ដែលស៊ីមេទ្រីរបស់ពួកគេមិនខុសគ្នាច្រើនទេ។ ប្រសិនបើតម្រូវការទាំងពីរនេះត្រូវបានបំពេញ នោះមេគុណគួរតែនៅជិតតម្លៃរបស់វា ហើយនេះធានានូវការត្រួតស៊ីគ្នាអតិបរមានៃពពកអេឡិចត្រុង។ នៅពេលបន្ថែមគន្លងអាតូមិក គន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានបង្កើតឡើង ថាមពលដែលថយចុះទាក់ទងទៅនឹងថាមពលនៃគន្លងអាតូមិក។ គន្លងម៉ូលេគុលនេះត្រូវបានគេហៅថា ការចង. មុខងាររលកដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងគន្លងនៃការផ្សារភ្ជាប់ត្រូវបានទទួលដោយការបន្ថែមមុខងាររលកដែលមានសញ្ញាដូចគ្នា។ ក្នុងករណីនេះដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងត្រូវបានប្រមូលផ្តុំរវាងស្នូលហើយមុខងាររលកត្រូវចំណាយពេលលើតម្លៃវិជ្ជមាន។ នៅពេលដែលគន្លងអាតូមិកត្រូវបានដក ថាមពលនៃគន្លងម៉ូលេគុលកើនឡើង។ គន្លងនេះត្រូវបានគេហៅថា ការបន្ធូរ. ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងក្នុងករណីនេះមានទីតាំងនៅខាងក្រោយស្នូលហើយរវាងពួកវាគឺស្មើនឹងសូន្យ។ មុខងាររលកនៅក្នុងពពកអេឡិចត្រុងដែលបានបង្កើតឡើងទាំងពីរមានសញ្ញាផ្ទុយគ្នា ដែលអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់ពីគ្រោងការណ៍នៃការបង្កើតចំណង និងការបន្ធូរគន្លង។

នៅពេលដែលគន្លងអាតូមិកនៃអាតូមមួយ ដោយសារភាពខុសគ្នាខ្លាំងនៃថាមពល ឬស៊ីមេទ្រី មិនអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយគន្លងអាតូមិកនៃអាតូមមួយទៀតបាន វាឆ្លងចូលទៅក្នុងគ្រោងការណ៍ថាមពលនៃគន្លងម៉ូលេគុលនៃម៉ូលេគុលដែលមានថាមពលដែលត្រូវគ្នានឹងវានៅក្នុង អាតូម។ ប្រភេទនៃគន្លងនេះត្រូវបានគេហៅថា មិនចង.

ចំណាត់ថ្នាក់នៃគន្លង

ចំណាត់ថ្នាក់នៃគន្លងនៅលើ σ ឬ π ផលិតដោយយោងទៅតាមស៊ីមេទ្រីនៃពពកអេឡិចត្រុងរបស់ពួកគេ។ σ -orbital មានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃពពកអេឡិចត្រុង ដែលក្នុងនោះការបង្វែរវាជុំវិញអ័ក្សដែលភ្ជាប់ស្នូលដោយ 180° នាំទៅដល់គន្លងដែលមិនអាចបែងចែកបានពីរូបរាងដើម។ សញ្ញានៃមុខងាររលកមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។ ពេលណា​ π -orbital នៅពេលដែលវាត្រូវបានបង្វិលដោយ 180° សញ្ញានៃមុខងាររលកត្រូវបានបញ្ច្រាស។ ដូច្នេះវាធ្វើតាមនោះ។ ស-អេឡិចត្រុងនៃអាតូម នៅពេលដែលមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក អាចបង្កើតបានតែប៉ុណ្ណោះ σ - គន្លង, និងបី (ប្រាំមួយ) ទំ- គន្លងនៃអាតូមមួយ - មួយ។ σ- និងពីរ π - គន្លង, និង σ -orbital កើតឡើងនៅពេលមានអន្តរកម្ម ទំ xគន្លងអាតូមិច និង π -orbital - កំឡុងពេលអន្តរកម្ម r yនិង ទំ. ម៉ូលេគុល π -orbitals ត្រូវបានបង្វិលទាក់ទងទៅនឹងអ័ក្សអន្តរនុយក្លេអ៊ែរដោយ 90 °។

ដើម្បីបែងចែកការផ្សារភ្ជាប់ និងការប្រឆាំងគន្លងគន្លងពីគ្នាទៅវិញទៅមក ក៏ដូចជាប្រភពដើមរបស់វា សញ្ញាណខាងក្រោមត្រូវបានអនុម័ត។ គន្លងនៃចំណងត្រូវបានតំណាងដោយអក្សរកាត់ "sv"ដែលមានទីតាំងនៅខាងស្តាំខាងលើបន្ទាប់ពីអក្សរក្រិកដែលបង្ហាញពីគន្លងនិងបន្ធូរ - រៀងគ្នា។ "razr". ការ​កំណត់​មួយ​ទៀត​ត្រូវ​បាន​អនុម័ត៖ គន្លង​ប្រឆាំង​នឹង​សញ្ញា​ផ្កាយ​ត្រូវ​បាន​សម្គាល់​ដោយ​សញ្ញា​ផ្កាយ ហើយ​គន្លង​ដែល​ភ្ជាប់​ដោយ​គ្មាន​សញ្ញាផ្កាយ​ត្រូវ​បាន​សម្គាល់។ បន្ទាប់ពីការកំណត់គន្លងម៉ូលេគុល ការកំណត់គន្លងអាតូមិកត្រូវបានសរសេរ ដែលគន្លងម៉ូលេគុលជំពាក់ប្រភពដើមរបស់វា ឧទាហរណ៍។ π ប៊ីត ២ ភី. នេះមានន័យថាគន្លងម៉ូលេគុល π -type, បន្ធូរ, បង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មនៃ 2 r y- គន្លងអាតូមិច។

ទីតាំងនៃគន្លងអាតូមិកនៅលើមាត្រដ្ឋានថាមពលត្រូវបានកំណត់ដោយតម្លៃនៃថាមពលអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម ដែលត្រូវនឹងការដកអេឡិចត្រុងដែលពិពណ៌នាដោយគន្លងនេះទៅចម្ងាយគ្មានកំណត់។ ថាមពលអ៊ីយ៉ូដនេះត្រូវបានគេហៅថា ថាមពលអ៊ីយ៉ូដតាមគន្លង. ដូច្នេះ សម្រាប់អាតូមអុកស៊ីហ្សែន ប្រភេទនៃអ៊ីយ៉ូដគឺអាចធ្វើទៅបាននៅពេលដែលអេឡិចត្រុងត្រូវបានយកចេញពី 2 ទំ- ឬជាមួយ 2 វិ- ស្រទាប់រងអេឡិចត្រូនិច។

ទីតាំងនៃគន្លងម៉ូលេគុលនៅក្នុងដ្យាក្រាមថាមពលត្រូវបានកំណត់ផងដែរនៅលើមូលដ្ឋាននៃការគណនាគីមី Quantum នៃរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុល។ សម្រាប់ម៉ូលេគុលស្មុគ្រស្មាញ ចំនួននៃកម្រិតថាមពលនៃគន្លងម៉ូលេគុលនៅលើដ្យាក្រាមថាមពលគឺធំ ប៉ុន្តែសម្រាប់បញ្ហាគីមីជាក់លាក់ ជាញឹកញាប់មានសារៈសំខាន់ក្នុងការដឹងពីថាមពល និងសមាសភាពនៃគន្លងម៉ូលេគុលទាំងអស់ ប៉ុន្តែមានតែ "រសើបបំផុត" ចំពោះឥទ្ធិពលខាងក្រៅប៉ុណ្ណោះ។ គន្លងទាំងនេះគឺជាគន្លងម៉ូលេគុលដែលមានអេឡិចត្រុងថាមពលខ្ពស់បំផុត។ អេឡិចត្រុងទាំងនេះអាចធ្វើអន្តរកម្មយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយអេឡិចត្រុងនៃម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត ត្រូវបានយកចេញពីគន្លងម៉ូលេគុលដែលបានផ្តល់ឱ្យ ហើយម៉ូលេគុលនឹងចូលទៅក្នុងស្ថានភាពអ៊ីយ៉ូដ ឬផ្លាស់ប្តូរដោយសារតែការបំផ្លាញមួយ ឬការបង្កើតចំណងផ្សេងទៀត។ គន្លងម៉ូលេគុលបែបនេះគឺជាគន្លងម៉ូលេគុលដែលកាន់កាប់ខ្ពស់បំផុត។ ដោយដឹងពីចំនួនគន្លងម៉ូលេគុល (ស្មើនឹងចំនួនសរុបនៃគន្លងអាតូមិកទាំងអស់) និងចំនួនអេឡិចត្រុង វាងាយស្រួលក្នុងការកំណត់លេខសៀរៀលនៃ HOMO ហើយតាមនោះពីទិន្នន័យគណនា ថាមពល និងសមាសភាពរបស់វា។ ផងដែរ គន្លងម៉ូលេគុលសេរីទាបបំផុត ពោលគឺមានសារៈសំខាន់បំផុតសម្រាប់ការសិក្សាអំពីបញ្ហាគីមី។ នៅជាប់នឹង HOMO នៅលើមាត្រដ្ឋានថាមពល ប៉ុន្តែគន្លងម៉ូលេគុលទំនេរ។ គន្លងផ្សេងទៀតដែលនៅជាប់នឹងថាមពលនៃ HOMO និង LUMO ក៏សំខាន់ផងដែរ។

គន្លងម៉ូលេគុលនៅក្នុងម៉ូលេគុល ដូចជាគន្លងអាតូមក្នុងអាតូម ត្រូវបានកំណត់មិនត្រឹមតែដោយថាមពលដែលទាក់ទងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានរូបរាងសរុបជាក់លាក់នៃពពកអេឡិចត្រុងផងដែរ។ ដូចដែលអាតូមមាន ស-, រ-, ឃ-, ... គន្លង​គន្លង​ម៉ូលេគុល​សាមញ្ញ​បំផុត​ដែល​ផ្តល់​ការ​តភ្ជាប់​រវាង​មជ្ឈមណ្ឌល​ពីរ​ប៉ុណ្ណោះ (គន្លង​ម៉ូលេគុល​កណ្តាល​ពីរ) អាច​ជា σ -, π -, δ -, ... ប្រភេទ។ គន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទអាស្រ័យលើអ្វីដែលស៊ីមេទ្រីដែលពួកគេមានទាក់ទងទៅនឹងបន្ទាត់តភ្ជាប់ស្នូលនៃអាតូមទាក់ទងទៅនឹងយន្តហោះដែលឆ្លងកាត់ស្នូលនៃម៉ូលេគុល។ល។ នេះនាំឱ្យការពិតដែលថាពពកអេឡិចត្រុងនៃគន្លងម៉ូលេគុលគឺ ចែកចាយក្នុងលំហតាមវិធីផ្សេងៗ។

σ -orbitals គឺជាគន្លងម៉ូលេគុលដែលស៊ីមេទ្រីទាក់ទងទៅនឹងការបង្វិលជុំវិញអ័ក្សអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ តំបន់នៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងកើនឡើង σ -molecular orbital ត្រូវបានចែកចាយតាមអ័ក្សដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ គន្លងម៉ូលេគុលបែបនេះអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយគន្លងអាតូមិចនៃគន្លងអាតូមនៃស៊ីមេទ្រីណាមួយ។ នៅក្នុងរូបភាពផ្នែកនៃមុខងាររលកដែលមានសញ្ញាអវិជ្ជមានត្រូវបានសម្គាល់ដោយការបំពេញ; ផ្នែកដែលនៅសល់មានសញ្ញាវិជ្ជមាន។	π -orbitals គឺជាគន្លងម៉ូលេគុលដែលមានភាពមិនស៊ីមេទ្រីទាក់ទងនឹងការបង្វិលជុំវិញអ័ក្សអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ តំបន់នៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងកើនឡើង π -គន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានចែកចាយនៅខាងក្រៅអ័ក្សអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ គន្លងម៉ូលេគុល π - ស៊ីមេទ្រីត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងការត្រួតគ្នាពិសេស រ-, ឃ- និង f- គន្លងអាតូមិច។	δ -orbitals គឺជាគន្លងម៉ូលេគុលដែលមានលក្ខណៈ antisymmetric ទាក់ទងនឹងការឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងយន្តហោះកាត់កែងគ្នាពីរដែលឆ្លងកាត់អ័ក្សអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ δ - ម៉ូលេគុលគន្លងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការត្រួតស៊ីគ្នាពិសេស ឃ- និង f- គន្លងអាតូមិច។ ពពកអេឡិចត្រុងនៃទិន្នន័យគន្លងម៉ូលេគុលត្រូវបានចែកចាយជាចម្បងនៅខាងក្រៅអ័ក្សអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។

អត្ថន័យរាងកាយនៃវិធីសាស្រ្ត

សម្រាប់ប្រព័ន្ធផ្សេងទៀតរួមទាំង kគន្លងអាតូមិក គន្លងម៉ូលេគុលក្នុងការប្រហាក់ប្រហែលនៃវិធីសាស្ត្រ LCAO នឹងត្រូវបានសរសេរជាទម្រង់ទូទៅដូចខាងក្រោម៖

ដើម្បីយល់ពីអត្ថន័យរូបវន្តនៃវិធីសាស្រ្តនេះ យើងរំលឹកថា មុខងាររលក Ψ ត្រូវគ្នាទៅនឹងទំហំនៃដំណើរការរលក ដែលកំណត់លក្ខណៈនៃស្ថានភាពអេឡិចត្រុង។ ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថា នៅពេលធ្វើអន្តរកម្ម ឧទាហរណ៍ សំឡេង ឬរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ទំហំនៃពួកវាបន្ថែម។ ដូចដែលអាចមើលឃើញ សមីការខាងលើសម្រាប់ការរលាយនៃគន្លងម៉ូលេគុលចូលទៅក្នុងគន្លងអាតូមធាតុផ្សំគឺស្មើនឹងការសន្មត់ថាទំហំនៃម៉ូលេគុល "រលកអេឡិចត្រុង" (ពោលគឺមុខងាររលកម៉ូលេគុល) ក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយបន្ថែមទំហំនៃ អាតូមអន្តរកម្ម "រលកអេឡិចត្រុង" (ឧ. បន្ថែមមុខងាររលកអាតូម) ។ ក្នុងករណីនេះ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃវាលកម្លាំងនៃស្នូល និងអេឡិចត្រុងនៃអាតូមជិតខាង មុខងាររលកនៃអេឡិចត្រុងអាតូមនីមួយៗប្រែប្រួល ធៀបនឹងមុខងាររលកដំបូងនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមដាច់ស្រយាល។ នៅក្នុងវិធីសាស្រ្ត LCAO ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះត្រូវបានយកមកពិចារណាដោយការណែនាំអំពីមេគុណ គ iμដែលជាកន្លែងដែលសន្ទស្សន៍ ខ្ញុំកំណត់គន្លងម៉ូលេគុលជាក់លាក់មួយ និងសន្ទស្សន៍ សង់​ទី​ម៉ែ​ត- គន្លងអាតូមិកជាក់លាក់។ ដូច្នេះនៅពេលស្វែងរកមុខងាររលកម៉ូលេគុល មិនមែនដើមទេ ប៉ុន្តែទំហំដែលបានផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានបន្ថែម - គ iμ ψ μ.

ស្វែងយល់ថាតើមុខងាររលកម៉ូលេគុលនឹងមានទម្រង់បែបណា Ψ ១បង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃមុខងាររលក ψ ១និង ψ ២ - 1 វិគន្លងនៃអាតូមដូចគ្នាបេះបិទពីរ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងរកឃើញផលបូក c 11 ψ ១ + c 12 ψ ២. ក្នុងករណីនេះ អាតូមទាំងពីរត្រូវបានចាត់ទុកថាដូចគ្នា ដូច្នេះមេគុណ ពី 11និង ពី 12មានទំហំស្មើគ្នា ( ពី 11 = ពី 12 = គ ១) ហើយបញ្ហាត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាការកំណត់ផលបូក c 1 (ψ 1 + ψ 2). ដោយសារតែកត្តាថេរ គ ១មិនប៉ះពាល់ដល់ទម្រង់នៃមុខងាររលកម៉ូលេគុលដែលចង់បានទេ ប៉ុន្តែគ្រាន់តែផ្លាស់ប្តូរតម្លៃដាច់ខាតរបស់វា យើងដាក់ខ្លួនយើងក្នុងការស្វែងរកផលបូក (ψ ១ + ψ ២). ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងដាក់ស្នូលនៃអាតូមអន្តរកម្មនៅចម្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមក (r)កន្លែងដែលពួកវាស្ថិតនៅក្នុងម៉ូលេគុល ហើយពណ៌នាអំពីមុខងាររលក 1 វិ-គន្លងនៃអាតូមទាំងនេះ (រូបភាពទី ក).

ដើម្បីស្វែងរកមុខងាររលកម៉ូលេគុល Ψ ១, បន្ថែមតម្លៃ ψ ១និង ψ ២៖ លទ្ធផល​គឺ​ជា​ខ្សែ​កោង​ដែល​បាន​បង្ហាញ​ក្នុង (រូប​ ខ) ដូចដែលអាចមើលឃើញនៅក្នុងចន្លោះរវាងស្នូលតម្លៃនៃមុខងាររលកម៉ូលេគុល Ψ ១ធំជាងតម្លៃនៃមុខងាររលកអាតូមិកដើម។ ប៉ុន្តែការ៉េនៃមុខងាររលកកំណត់លក្ខណៈប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងតំបន់ដែលត្រូវគ្នានៃលំហ ពោលគឺដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុង។ ដូច្នេះការកើនឡើង Ψ ១ប្រៀបធៀប​ទៅ​នឹង ψ ១និង ψ ២មានន័យថា កំឡុងពេលបង្កើតគន្លងម៉ូលេគុល ដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរកើនឡើង។ ជាលទ្ធផលចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដូច្នេះគន្លងម៉ូលេគុលនៃប្រភេទនៅក្នុងសំណួរត្រូវបានគេហៅថា ការចង.

ក្នុងករណីនេះ តំបន់នៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងកើនឡើង មានទីតាំងនៅជិតអ័ក្សចំណង ដូច្នេះគន្លងម៉ូលេគុលលទ្ធផលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ σ - ប្រភេទ។ អនុលោម​តាម​ការ​នេះ គន្លង​ម៉ូលេគុល​ដែល​ភ្ជាប់​គ្នា​ទទួល​បាន​ជា​លទ្ធផល​នៃ​អន្តរកម្ម​នៃ​អាតូមិក​ពីរ 1 វិ- គន្លង, តំណាង σ 1s sv.

អេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុលផ្សារភ្ជាប់ត្រូវបានគេហៅថា ការភ្ជាប់អេឡិចត្រុង.

ពិចារណាគន្លងម៉ូលេគុលមួយទៀត Ψ ២. ដោយសារតែស៊ីមេទ្រីនៃប្រព័ន្ធនេះ វាគួរតែត្រូវបានសន្មត់ថា មេគុណនៅពីមុខគន្លងអាតូម នៅក្នុងកន្សោមសម្រាប់គន្លងម៉ូលេគុល Ψ ២ = c 21 ψ ១ + c 22 ψ ២ត្រូវតែស្មើគ្នានៅក្នុងម៉ូឌុល។ ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកពួកគេគួរតែខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកដោយសញ្ញាមួយ: ពី 21 = - ពី 22 = គ ២.

អាស្រ័យហេតុនេះ លើកលែងតែករណីដែលសញ្ញានៃការរួមចំណែកនៃមុខងាររលកទាំងពីរគឺដូចគ្នា ករណីក៏អាចកើតមានផងដែរនៅពេលដែលសញ្ញានៃការរួមចំណែក 1 វិ- គន្លងអាតូមិកគឺខុសគ្នា។ ក្នុងករណីនេះ (រូបភាព។ (ក)) ការរួមចំណែក 1 វិ- អាតូមគន្លងនៃអាតូមមួយគឺវិជ្ជមាន ហើយមួយទៀតគឺអវិជ្ជមាន។ នៅពេលដែលមុខងាររលកទាំងនេះត្រូវបានបូកបញ្ចូលគ្នា ខ្សែកោងដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ (ខ). គន្លងម៉ូលេគុលដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មបែបនេះត្រូវបានកំណត់ដោយការថយចុះនៃតម្លៃដាច់ខាតនៃមុខងាររលកក្នុងលំហអន្តរនុយក្លេអ៊ែរបើប្រៀបធៀបទៅនឹងតម្លៃរបស់វានៅក្នុងអាតូមដំបូង៖ សូម្បីតែចំនុច nodal លេចឡើងនៅលើអ័ក្សចំណង ដែលតម្លៃនៃ មុខងាររលក ហើយជាលទ្ធផល ការ៉េរបស់វាប្រែទៅជាសូន្យ។ នេះមានន័យថានៅក្នុងករណីដែលកំពុងពិចារណា ដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងចន្លោះរវាងអាតូមក៏នឹងថយចុះផងដែរ។ ជាលទ្ធផល ការទាក់ទាញនៃស្នូលអាតូមិកនីមួយៗឆ្ពោះទៅកាន់តំបន់នុយក្លេអ៊ែរនៃលំហនឹងខ្សោយជាងក្នុងទិសដៅផ្ទុយ ពោលគឺឧ។ កម្លាំងនឹងកើតឡើងដែលនាំទៅដល់ការច្រានចោលទៅវិញទៅមកនៃស្នូល។ ដូច្នេះនៅទីនេះ គ្មានចំណងគីមីកើតឡើងទេ។ គន្លងម៉ូលេគុលលទ្ធផលត្រូវបានគេហៅថា ការបន្ធូរ σ 1s *និងអេឡិចត្រុងនៅលើវា - ការបន្ធូរអេឡិចត្រុង.

ការផ្ទេរអេឡិចត្រុងពីអាតូមិច 1 វិ-គន្លង​ទៅ​នឹង​គន្លង​ម៉ូលេគុល​ដែល​មាន​ចំណង​ដែល​នាំ​ឱ្យ​មាន​រូបរាង​នៃ​ចំណង​គីមី​ត្រូវ​បាន​អម​ដោយ​ការ​បញ្ចេញ​ថាមពល។ ផ្ទុយទៅវិញការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រុងពីអាតូមិច 1 វិ-orbitals ក្នុងមួយគន្លងម៉ូលេគុល antibonding ត្រូវការថាមពល។ ដូច្នេះថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លង σ 1s svខាងក្រោម ប៉ុន្តែនៅក្នុងគន្លង σ 1s *ខ្ពស់ជាងនុយក្លេអ៊ែរ 1 វិ- គន្លង។ ប្រហែលជាយើងអាចសន្មត់ថានៅពេលឆ្លងកាត់ 1 វិ-អេឡិចត្រុងត្រូវបានបែងចែកទៅឱ្យគន្លងម៉ូលេគុលដែលភ្ជាប់បរិមាណថាមពលដូចគ្នា ព្រោះវាចាំបាច់ក្នុងការចំណាយសម្រាប់ការផ្ទេររបស់វាទៅកាន់គន្លងម៉ូលេគុលដែលបន្ធូរ។

លំដាប់ទំនាក់ទំនង

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តគន្លងម៉ូលេគុលដើម្បីកំណត់លក្ខណៈដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការភ្ជាប់អាតូមចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុលតម្លៃត្រូវបានណែនាំ - លំដាប់ទំនាក់ទំនង. លំដាប់តំណ ផ្ទុយពីពហុគុណនៃតំណ អាចយកតម្លៃដែលមិនមែនជាចំនួនគត់។ លំដាប់នៃចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុល diatomic ជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួននៃអេឡិចត្រុងដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធក្នុងការបង្កើតរបស់វា៖ អេឡិចត្រុងដែលជាប់ចំណងពីរត្រូវគ្នានឹងចំណងតែមួយ អេឡិចត្រុងភ្ជាប់ចំនួនបួនទៅជាចំណងទ្វេ។ល។ ចំនួនដែលត្រូវគ្នានៃអេឡិចត្រុងភ្ជាប់។ ដូច្នេះប្រសិនបើមាន 6 binding និង 2 loosening electrons នៅក្នុងម៉ូលេគុល នោះចំនួននៃអេឡិចត្រុងដែលចងលើសពីចំនួននៃ electron បន្ធូរគឺ 4 ដែលត្រូវនឹងការបង្កើតចំណងទ្វេរ។ ដូច្នេះ តាមទស្សនៈនៃវិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល ចំណងគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងភ្ជាប់ពីរគួរតែត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចំណងសាមញ្ញ។

សម្រាប់​ធាតុ​នៃ​កំឡុង​ទី​មួយ វ៉ាឡង់​គន្លង​គឺ 1 វិ- គន្លង។ គន្លងអាតូមិកទាំងពីរនេះបង្កើតបានជាពីរ σ គន្លងម៉ូលេគុល - ការភ្ជាប់និងការបន្ធូរ។ ពិចារណារចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល H2+. វាមានអេឡិចត្រុងមួយដែលនឹងកាន់កាប់អំណោយផលដ៏ស្វាហាប់ជាង សការភ្ជាប់គន្លង។ អនុលោមតាមវិធានសម្រាប់រាប់ចំនួនពហុគុណនៃចំណង វានឹងស្មើនឹង 0.5 ហើយចាប់តាំងពីមានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងមួយនៅក្នុងអ៊ីយ៉ុង។ H2+នឹងមានលក្ខណៈសម្បត្តិប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក។ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអ៊ីយ៉ុងនេះនឹងត្រូវបានសរសេរដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមដូចខាងក្រោមៈ σ 1s sv. រូបរាងនៃអេឡិចត្រុងទីពីរ ស-bonding orbitals នឹងនាំទៅដល់ដ្យាក្រាមថាមពលដែលពិពណ៌នាអំពីម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន ការកើនឡើងនៃចំណងពហុគុណទៅនឹងការរួបរួម និងលក្ខណៈសម្បត្តិ diamagnetic ។ ការកើនឡើងនៃភាពច្រើននៃមូលបត្របំណុលក៏នឹងនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃថាមពលបំបែកនៃម៉ូលេគុល H2និងចម្ងាយអន្តរនុយក្លេអ៊ែរខ្លីជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន។

ម៉ូលេគុល diatomic មិនមែន ២នឹងមិនមានទេ ចាប់តាំងពីអេឡិចត្រុងទាំងបួនដែលមានវត្តមាននៅក្នុងអាតូមអេលីយ៉ូមពីរនឹងមានទីតាំងនៅលើការផ្សារភ្ជាប់ និងការបន្ធូរនៃគន្លង ដែលនាំទៅដល់សូន្យពហុគុណនៃចំណង។ ប៉ុន្តែក្នុងពេលតែមួយអ៊ីយ៉ុង He2+នឹងមានស្ថេរភាពហើយពហុគុណនៃការទំនាក់ទំនងនៅក្នុងវាគឺស្មើនឹង 0.5 ។ ដូចជាអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន អ៊ីយ៉ុងនេះនឹងមានលក្ខណៈសម្បត្តិប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក។

ធាតុនៃសម័យទីពីរមានគន្លងអាតូមិកចំនួនបួនទៀត៖ 2s, 2p x, 2p y, 2p zដែលនឹងចូលរួមក្នុងការបង្កើតគន្លងម៉ូលេគុល។ ភាពខុសគ្នានៃថាមពល 2 វិ- និង 2 ទំ-orbitals មានទំហំធំ ហើយវានឹងមិនធ្វើអន្តរកម្មជាមួយគ្នាដើម្បីបង្កើតគន្លងម៉ូលេគុលទេ។ ភាពខុសគ្នានៃថាមពលនេះនឹងកើនឡើងនៅពេលអ្នកផ្លាស់ទីពីធាតុទីមួយទៅធាតុចុងក្រោយ។ ទាក់ទងនឹងកាលៈទេសៈនេះ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុល homonuclear diatomic នៃធាតុនៃដំណាក់កាលទីពីរនឹងត្រូវបានពិពណ៌នាដោយដ្យាក្រាមថាមពលពីរដែលខុសគ្នាតាមលំដាប់នៃការរៀបចំនៅលើពួកវា។ σ st 2p xនិង π sv 2p y,z. ជាមួយនឹងថាមពលដែលទាក់ទង 2 វិ- និង 2 ទំ-orbitals ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅដើមនៃអំឡុងពេល រួមទាំងអាតូមអាសូត អេឡិចត្រុងដែលស្ថិតនៅលើ σ res 2sនិង σ st 2p x- គន្លង, វាយគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដូច្នេះ π sv 2p y- និង π sv 2p zគន្លងគឺមានភាពស្វាហាប់អំណោយផលជាង σ st 2p x- គន្លង។ រូបបង្ហាញពីដ្យាក្រាមទាំងពីរ។ ចាប់តាំងពីការចូលរួម 1 វិ- អេឡិចត្រុងក្នុងការបង្កើតចំណងគីមីគឺមិនសំខាន់ទេ ពួកគេអាចត្រូវបានគេមិនអើពើនៅក្នុងការពិពណ៌នាអេឡិចត្រូនិចនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលដែលបង្កើតឡើងដោយធាតុនៃដំណាក់កាលទីពីរ។

កំឡុងពេលទីពីរនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានបើកដោយលីចូមនិងបេរីលីញ៉ូមដែលក្នុងនោះកម្រិតថាមពលខាងក្រៅមានតែមួយគត់ ស- អេឡិចត្រុង។ សម្រាប់ធាតុទាំងនេះ គ្រោងការណ៍នៃគន្លងម៉ូលេគុលនឹងមិនមានភាពខុសប្លែកគ្នាក្នុងវិធីណាក៏ដោយ ពីដ្យាក្រាមថាមពលនៃម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុងនៃអ៊ីដ្រូសែន និងអេលីយ៉ូម ជាមួយនឹងភាពខុសគ្នាតែមួយគត់ដែលនៅពេលក្រោយវាត្រូវបានបង្កើតឡើងពី 1 វិ- អេឡិចត្រុង និង លី ២និង ក្លាយជា 2- ពី 2 វិ- អេឡិចត្រុង។ 1 វិ-អេឡិចត្រុងនៃលីចូម និងបេរីលីញ៉ូម អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាមិនជាប់ទាក់ទងគ្នា ពោលគឺឧ។ ជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមបុគ្គល។ នៅទីនេះ គំរូដូចគ្នានឹងត្រូវបានសង្កេតឃើញក្នុងការផ្លាស់ប្តូរលំដាប់នៃចំណង ថាមពលបំបែក និងលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិក។ ហើយ​គាត់ លី 2+មានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងមួយស្ថិតនៅលើ σ ទី 2 ស-orbitals - អ៊ីយ៉ុងគឺប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក។ រូបរាងនៃអេឡិចត្រុងទីពីរនៅក្នុងគន្លងនេះនឹងនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃថាមពលបំបែកនៃម៉ូលេគុល លី ២និងការកើនឡើងនៃពហុគុណនៃចំណងពី 0.5 ទៅ 1។ លក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចនឹងទទួលបានតួអក្សរ diamagnetic ។ ទីបី ស- អេឡិចត្រុងនឹងមានទីតាំងនៅ σ res-orbitals ដែលនឹងជួយកាត់បន្ថយភាពច្រើននៃចំណងទៅ 0.5 ហើយជាលទ្ធផល បន្ថយថាមពល dissociation ។ រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចបែបនេះមានអ៊ីយ៉ុងប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក ក្លាយជា 2+. ម៉ូលេគុល ក្លាយជា 2ក៏ដូចជា គាត់ ២មិនអាចមានបានទេដោយសារលំដាប់សូន្យនៃទំនាក់ទំនង។ នៅក្នុងម៉ូលេគុលទាំងនេះ ចំនួននៃអេឡិចត្រុងចងគឺស្មើនឹងចំនួននៃការបន្ធូរ។

ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាព នៅពេលដែលគន្លងភ្ជាប់ត្រូវបានបំពេញ ថាមពលបំបែកនៃម៉ូលេគុលកើនឡើង ហើយជាមួយនឹងរូបរាងនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លង antibonding វាមានការថយចុះ។ ស៊េរីបញ្ចប់ដោយម៉ូលេគុលមិនស្ថិតស្ថេរ នេ ២. តួរលេខនេះក៏បង្ហាញផងដែរថា ការដកអេឡិចត្រុងចេញពីគន្លង antibonding នាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃចំណងចំណង ហើយជាលទ្ធផល ដល់ការកើនឡើងនៃថាមពល dissociation និងការថយចុះនៃចម្ងាយ internuclear ។ អ៊ីយ៉ូដនៃម៉ូលេគុលដែលអមដោយការយកចេញនៃអេឡិចត្រុងចងមានឥទ្ធិពលផ្ទុយ។

៣.៤. វិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល

វិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល (MO) អាចមើលឃើញច្រើនបំផុតនៅក្នុងគំរូក្រាហ្វិករបស់វា នៃការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិក (LCAO) ។ វិធីសាស្រ្ត MO LCAO គឺផ្អែកលើច្បាប់ខាងក្រោម។

1. នៅពេលដែលអាតូមចូលទៅជិតគ្នាទៅនឹងចម្ងាយនៃចំណងគីមី នោះគន្លងម៉ូលេគុល (AO) ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីគន្លងអាតូមិក។

2. ចំនួននៃគន្លងម៉ូលេគុលដែលទទួលបានគឺស្មើនឹងចំនួនអាតូមដំបូង។

3. គន្លងអាតូមិកដែលនៅជិតគ្នាក្នុងថាមពលត្រួតស៊ីគ្នា។ ជាលទ្ធផលនៃការត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លងអាតូមិក នោះគន្លងម៉ូលេគុលពីរត្រូវបានបង្កើតឡើង។ មួយក្នុងចំណោមពួកគេមានថាមពលទាបជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអាតូមិកដើមហើយត្រូវបានគេហៅថា ការចង ហើយគន្លងម៉ូលេគុលទីពីរមានថាមពលច្រើនជាងគន្លងអាតូមិកដើម ហើយត្រូវបានគេហៅថា ការបន្ធូរ .

4. នៅពេលដែលគន្លងអាតូមិកត្រួតលើគ្នា ការបង្កើត -bonds ទាំងពីរ (ត្រួតលើគ្នាតាមអ័ក្សចំណងគីមី) និង -bonds (ត្រួតលើគ្នាលើភាគីទាំងពីរនៃអ័ក្សចំណងគីមី) គឺអាចធ្វើទៅបាន។

5. គន្លងម៉ូលេគុលដែលមិនពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតចំណងគីមីត្រូវបានគេហៅថា មិនចង . ថាមពលរបស់វាគឺស្មើនឹងថាមពលនៃ AO ដើម។

6. នៅលើគន្លងម៉ូលេគុលមួយ (ក៏ដូចជាគន្លងអាតូមិក) វាអាចរកឃើញអេឡិចត្រុងមិនលើសពីពីរ។

7. អេឡិចត្រុងកាន់កាប់គន្លងម៉ូលេគុលជាមួយនឹងថាមពលទាបបំផុត (គោលការណ៍នៃថាមពលតិចបំផុត)។

8. ការបំពេញនៃ degenerate (ជាមួយនឹងថាមពលដូចគ្នា) orbitals កើតឡើងជាបន្តបន្ទាប់ជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងមួយសម្រាប់គ្នានៃពួកគេ។

អនុញ្ញាតឱ្យយើងអនុវត្តវិធីសាស្រ្ត MO LCAO និងវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន។ ចូរយើងពណ៌នាអំពីកម្រិតថាមពលនៃគន្លងអាតូមិកនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនដំបូងនៅលើដ្យាក្រាមប៉ារ៉ាឡែលពីរ (រូបភាព 3.5)។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាមានការកើនឡើងនៃថាមពលបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអាតូមដែលមិនមានព្រំដែន។ អេឡិចត្រុងទាំងពីរបានបន្ទាបថាមពលរបស់ពួកគេ ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងឯកតានៃ valency នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តនៃ valence bonds (ចំណងមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងមួយគូ)។
វិធីសាស្ត្រ MO LCAO ធ្វើឱ្យវាអាចពន្យល់ដោយមើលឃើញពីការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង និង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការលំបាកក្នុងវិធីសាស្រ្តនៃចំណងវ៉ាឡង់។ អេឡិចត្រុងមួយនៃអាតូម H ឆ្លងកាត់ទៅគន្លងម៉ូលេគុល -bonding នៃ cation ជាមួយនឹងការកើនឡើងថាមពល (រូបភាព 3.7) ។

នៅក្នុង anion អេឡិចត្រុងបីត្រូវតែដាក់ក្នុងគន្លងម៉ូលេគុលពីរ (រូបភាព 3.8) ។

ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងពីរបានចុះមកគន្លងភ្ជាប់គ្នា ផ្តល់ថាមពល នោះអេឡិចត្រុងទីបីត្រូវបង្កើនថាមពលរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ថាមពលដែលទទួលបានដោយអេឡិចត្រុងពីរគឺធំជាងការបាត់បង់ដោយមួយ។ ភាគល្អិតបែបនេះអាចមាន។
វាត្រូវបានគេដឹងថាលោហៈអាល់កាឡាំងនៅក្នុងរដ្ឋឧស្ម័នមាននៅក្នុងទម្រង់នៃម៉ូលេគុល diatomic ។ ចូរយើងព្យាយាមផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធភាពនៃអត្ថិភាពនៃម៉ូលេគុល diatomic Li 2 ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ MO LCAO ។ អាតូមលីចូមដើមមានអេឡិចត្រុងនៅកម្រិតថាមពលពីរ - ទីមួយ និងទីពីរ (1 សនិង ២ ស) (រូបភាព 3.9) ។

ត្រួតស៊ីគ្នា 1 ស-គន្លងនៃអាតូមលីចូមនឹងផ្តល់ឱ្យគន្លងម៉ូលេគុលពីរ (ការផ្សារភ្ជាប់និងការបន្ធូរ) ដែលយោងទៅតាមគោលការណ៍នៃថាមពលអប្បបរមានឹងត្រូវបានបំពេញដោយអេឡិចត្រុងបួន។ ការកើនឡើងនៃថាមពលដែលកើតចេញពីការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងពីរទៅគន្លងម៉ូលេគុលដែលភ្ជាប់គ្នាគឺមិនអាចទូទាត់សងសម្រាប់ការខាតបង់របស់វាក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងពីរផ្សេងទៀតទៅកាន់គន្លងម៉ូលេគុល antibonding ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលមានតែអេឡិចត្រុងនៃស្រទាប់អេឡិចត្រុងខាងក្រៅ (valence) ដែលរួមចំណែកដល់ការបង្កើតចំណងគីមីរវាងអាតូមលីចូម។
វ៉ាឡង់ត្រួតស៊ីគ្នា ២ ស-គន្លងនៃអាតូមលីចូមក៏នឹងនាំទៅរកការបង្កើតមួយ។
- ការ​ភ្ជាប់​និង​មួយ​រលុង​មួយ​គន្លង​ម៉ូលេគុល​។ អេឡិចត្រុងខាងក្រៅទាំងពីរនឹងកាន់កាប់គន្លងនៃចំណង ដែលផ្តល់ថាមពលសរុប (គុណនៃចំណងគឺ 1)។
ដោយប្រើវិធីសាស្រ្ត MO LCAO អនុញ្ញាតឱ្យយើងពិចារណាពីលទ្ធភាពនៃការបង្កើតម៉ូលេគុល He 2 (រូបភាព 3.10) ។

ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងពីរនឹងកាន់កាប់គន្លងម៉ូលេគុលដែលភ្ជាប់ ហើយពីរផ្សេងទៀតនឹងកាន់កាប់គន្លងដែលបន្ធូរ។ ចំនួនប្រជាជននៃគន្លងពីរដែលមានអេឡិចត្រុងបែបនេះនឹងមិននាំមកនូវថាមពលទេ។ ដូច្នេះ ម៉ូលេគុល He 2 មិនមានទេ។
ដោយប្រើវិធីសាស្រ្ត MO LCAO វាងាយស្រួលក្នុងការបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិប៉ារ៉ាម៉ាញេទិកនៃម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែន។ ដើម្បីកុំឱ្យមានការពង្រាយតួលេខ យើងនឹងមិនពិចារណាលើការត្រួតស៊ីគ្នា 1 ស- គន្លងនៃអាតូមអុកស៊ីសែននៃស្រទាប់អេឡិចត្រុងទីមួយ (ខាងក្នុង) ។ យើងយកទៅក្នុងគណនីនោះ។ ទំ-គន្លងនៃស្រទាប់អេឡិចត្រុងទីពីរ (ខាងក្រៅ) អាចត្រួតលើគ្នាតាមពីរវិធី។ មួយក្នុងចំនោមពួកវានឹងត្រួតលើគ្នាដោយស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងការបង្កើត -bond (រូបភាព 3.11) ។

ពីរនាក់ទៀត។ ទំ-AO ត្រួតលើគ្នាទាំងសងខាងនៃអ័ក្ស xជាមួយនឹងការបង្កើតចំណងពីរ (រូបភាព 3.12) ។

ថាមពលនៃគន្លងម៉ូលេគុលដែលបានសាងសង់អាចត្រូវបានកំណត់ដោយទិន្នន័យនៃវិសាលគមស្រូបនៃសារធាតុនៅក្នុងតំបន់អ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ ដូច្នេះក្នុងចំណោមគន្លងម៉ូលេគុលនៃម៉ូលេគុលអុកស៊ីហ៊្សែនដែលបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការត្រួតស៊ីគ្នា។ ទំ-AO, two -bonding degenerate (មានថាមពលដូចគ្នា) orbitals មានថាមពលតិចជាង -bonding one ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដូចជា *-loosening orbitals ពួកគេមានថាមពលតិចជាងបើប្រៀបធៀបជាមួយនឹង *-loosening orbital (រូបភាព 3.13)។

នៅក្នុងម៉ូលេគុល O 2 អេឡិចត្រុងពីរដែលមានវិលស្របគ្នា បានបញ្ចប់ទៅជា degenerate ពីរ (ជាមួយនឹងថាមពលដូចគ្នា) *-loosing molecular orbitals ។ វាគឺជាវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង ដែលកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិប៉ារ៉ាម៉ាញេទិចនៃម៉ូលេគុលអុកស៊ីហ្សែន ដែលនឹងក្លាយជាការកត់សម្គាល់ ប្រសិនបើអុកស៊ីសែនត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់ទៅជាសភាពរាវ។
ក្នុងចំណោមម៉ូលេគុលឌីអាតូម មួយក្នុងចំណោមម៉ូលេគុលដែលខ្លាំងបំផុតគឺ ម៉ូលេគុល CO ។ វិធីសាស្ត្រ MO LCAO ងាយស្រួល​ធ្វើ​ឱ្យ​វា​អាច​ពន្យល់​ពី​ការពិត​នេះ (រូបភាព 3.14, សូមមើលទំ។ ដប់ប្រាំបី).

លទ្ធផលនៃការត្រួតស៊ីគ្នា។ ទំ-គន្លងនៃអាតូម O និង C គឺជាការបង្កើត degenerate ពីរ
-bonding និងមួយ -bonding orbital ។ គន្លងម៉ូលេគុលទាំងនេះនឹងកាន់កាប់អេឡិចត្រុងប្រាំមួយ។ ដូច្នេះ ពហុគុណនៃចំណងគឺបី។
វិធីសាស្ត្រ MO LCAO អាចត្រូវបានប្រើមិនត្រឹមតែសម្រាប់ម៉ូលេគុលឌីអាតូមិកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងសម្រាប់ប៉ូលីអាតូមិចផងដែរ។ ចូរយើងវិភាគជាឧទាហរណ៍ ក្នុងក្របខណ្ឌនៃវិធីសាស្ត្រនេះ រចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ (រូបភាព 3.15)។

ចាប់តាំងពីអាតូមអ៊ីដ្រូសែនបីមានតែបី 1 ស-orbitals បន្ទាប់មកចំនួនសរុបនៃគន្លងម៉ូលេគុលដែលបានបង្កើតឡើងនឹងស្មើនឹងប្រាំមួយ (ការផ្សារភ្ជាប់បីនិងការបន្ធូរបី) ។ អេឡិចត្រុងពីរនៃអាតូមអាសូតនឹងស្ថិតនៅក្នុងគន្លងម៉ូលេគុលដែលមិនជាប់ចំណង (គូអេឡិចត្រុងតែមួយ)។

៣.៥. រាងធរណីមាត្រនៃម៉ូលេគុល

នៅពេលនិយាយអំពីរូបរាងរបស់ម៉ូលេគុល ជាដំបូងពួកគេមានន័យថាទីតាំងទាក់ទងនៅក្នុងលំហនៃស្នូលនៃអាតូម។ វាសមហេតុផលក្នុងការនិយាយអំពីរូបរាងរបស់ម៉ូលេគុល នៅពេលដែលម៉ូលេគុលមានអាតូមបី ឬច្រើន (ស្នូលពីរតែងតែស្ថិតនៅលើបន្ទាត់ត្រង់ដូចគ្នា)។ រូបរាងនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានកំណត់ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីនៃការ repulsion នៃ valence (ខាងក្រៅ) គូអេឡិចត្រុង។ យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ ម៉ូលេគុលនឹងតែងតែមានទម្រង់ដែលការច្រានចោលនៃគូអេឡិចត្រុងខាងក្រៅគឺតិចតួច (គោលការណ៍នៃថាមពលអប្បបរមា)។ ក្នុង​ការ​ធ្វើ​ដូច្នេះ ការ​អះអាង​ខាង​ក្រោម​នៃ​ទ្រឹស្ដី​នៃ​ការ​បង្អាប់​ត្រូវ​តែ​ត្រូវ​បាន​ចងចាំ​ក្នុង​ចិត្ត។

1. គូអេឡិចត្រុងទោលឆ្លងកាត់ការច្រានចោលដ៏ធំបំផុត។
2. ការច្រានចោលរវាងគូដែលមិនបានចែករំលែក និងគូដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតចំណងគឺតិចជាងបន្តិច។
3. ការច្រានចោលតិចបំផុតរវាងគូអេឡិចត្រុងដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតចំណង។ ប៉ុន្តែសូម្បីតែនេះក៏មិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបំបែកស្នូលនៃអាតូមដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតចំណងគីមីទៅជាមុំអតិបរមាដែរ។

ជាឧទាហរណ៍ សូមពិចារណាទម្រង់នៃសមាសធាតុអ៊ីដ្រូសែននៃធាតុនៃសម័យកាលទីពីរ៖ BeH 2, BH 3, CH 4, C 2 H 4, C 2 H 2, NH 3, H 2 O ។
ចូរចាប់ផ្តើមដោយកំណត់រូបរាងនៃម៉ូលេគុល BeH 2 ។ ចូរពណ៌នារូបមន្តអេឡិចត្រូនិចរបស់វា៖

វាច្បាស់ណាស់ថាមិនមានគូអេឡិចត្រុងដែលមិនចែករំលែកនៅក្នុងម៉ូលេគុលទេ។ ដូច្នេះសម្រាប់គូអេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់អាតូម វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីរុញទៅចម្ងាយអតិបរមាដែលអាតូមទាំងបីស្ថិតនៅលើបន្ទាត់ត្រង់ដូចគ្នា i.e. មុំ HBeH គឺ 180 °។
ម៉ូលេគុល BH 3 មានអាតូមចំនួនបួន។ យោងតាមរូបមន្តអេឡិចត្រូនិចរបស់វា មិនមានគូអេឡិចត្រុងតែមួយនៅក្នុងវាទេ៖

ម៉ូលេគុលនឹងទទួលបានរូបរាងបែបនេះ ដែលចម្ងាយរវាងចំណងទាំងអស់គឺអតិបរមា ហើយមុំរវាងពួកវាគឺ 120°។ អាតូមទាំងបួននឹងស្ថិតនៅក្នុងយន្តហោះតែមួយ - ម៉ូលេគុលគឺសំប៉ែត៖

រូបមន្តអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលមេតានមានដូចខាងក្រោម៖

អាតូម​ទាំងអស់​នៃ​ម៉ូលេគុល​ដែល​បាន​ផ្តល់​ឲ្យ​មិន​អាច​នៅ​ក្នុង​យន្តហោះ​តែមួយ​បាន​ទេ។ ក្នុងករណីនេះមុំរវាងចំណងនឹងមាន 90 °។ មានការរៀបចំដ៏ល្អប្រសើរ (តាមទស្សនៈថាមពល) នៃអាតូម - tetrahedral ។ មុំរវាងចំណងក្នុងករណីនេះគឺ 109°28"។
រូបមន្តអេឡិចត្រូនិចនៃអេទីនគឺ៖

តាមធម្មជាតិ មុំទាំងអស់រវាងចំណងគីមីយកតម្លៃអតិបរមា 120°។
ជាក់ស្តែង នៅក្នុងម៉ូលេគុលអាសេទីលែន អាតូមទាំងអស់ត្រូវតែស្ថិតនៅលើបន្ទាត់ត្រង់ដូចគ្នា៖

H:C:::C:H ។

ភាពខុសគ្នារវាងម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ NH 3 និងម៉ូលេគុលមុនទាំងអស់គឺវត្តមាននៅក្នុងវានៃអេឡិចត្រុងមួយគូនៅអាតូមអាសូត៖

ដូចដែលបានបញ្ជាក់រួចមកហើយ គូអេឡិចត្រុងដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធក្នុងការបង្កើតចំណងត្រូវបានរុញច្រានយ៉ាងខ្លាំងពីគូអេឡិចត្រុងឯកោ។ គូឯកតាមានទីតាំងនៅស៊ីមេទ្រីដោយគោរពតាមអាតូមអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់៖

មុំ HNH តូចជាងមុំ HCH នៅក្នុងម៉ូលេគុលមេតាន (ដោយសារតែការច្រានចោលអេឡិចត្រុងខ្លាំងជាង) ។
មានគូទោលពីររួចហើយនៅក្នុងម៉ូលេគុលទឹក៖

នេះគឺដោយសារតែរូបរាងមុំនៃម៉ូលេគុល:

ជាលទ្ធផលនៃការច្រានចោលកាន់តែខ្លាំងនៃគូអេឡិចត្រុងឯកកោ មុំ HOH គឺតូចជាងមុំ HNH នៅក្នុងម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់។
ឧទាហរណ៍ដែលបានផ្តល់ឱ្យបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ពីលទ្ធភាពនៃទ្រឹស្តីនៃការ repulsion នៃគូអេឡិចត្រុង valence ។ វាធ្វើឱ្យវាមានភាពងាយស្រួលក្នុងការទស្សន៍ទាយរូបរាងរបស់ម៉ូលេគុលអសរីរាង្គ និងសរីរាង្គជាច្រើន។

៣.៦. លំហាត់

1 . តើ​មូលបត្របំណុល​ប្រភេទ​ណា​ខ្លះ​ដែល​អាច​ចាត់​ទុក​ជា​គីមី?
2. តើ​អ្នក​ដឹង​ទេ​ថា តើ​វិធី​សំខាន់​ពីរ​យ៉ាង​ណា​ខ្លះ​ក្នុង​ការ​ពិចារណា​អំពី​ចំណង​គីមី? តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារបស់ពួកគេ?
3. កំណត់ភាពប្រែប្រួល និងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម។
4. តើភាពខុសគ្នារវាង covalent សាមញ្ញ, អ្នកទទួលអំណោយ, dative, លោហធាតុ, ចំណងអ៊ីយ៉ុងមានភាពខុសគ្នាអ្វីខ្លះ?
5. តើចំណងអន្តរម៉ូលេគុលត្រូវបានចាត់ថ្នាក់យ៉ាងដូចម្តេច?
6. អ្វី​ទៅ​ជា electronegativity? តើ electronegativity ត្រូវបានគណនាពីទិន្នន័យអ្វីខ្លះ? តើ​អាតូម​បង្កើត​ជា​ចំណង​គីមី​អាច​ឱ្យ​យើង​វិនិច្ឆ័យ​អ្វីខ្លះ​? តើអេឡិចត្រិចនៃអាតូមនៃធាតុផ្លាស់ប្តូរនៅពេលផ្លាស់ទីក្នុងតារាងកាលកំណត់របស់ D.I. Mendeleev ពីកំពូលទៅបាត និងពីឆ្វេងទៅស្តាំ?
7. តើត្រូវអនុវត្តតាមច្បាប់អ្វីខ្លះនៅពេលពិចារណាលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលដោយវិធីសាស្ត្រ MO LCAO?
8. ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនៃ valence bonds ពន្យល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុអ៊ីដ្រូសែននៃធាតុ
រយៈពេលទី 2 ។
9. ថាមពលបំបែកនៅក្នុងស៊េរីនៃ Cl 2, Br 2, I 2 ម៉ូលេគុលថយចុះ (239 kJ / mol, 192 kJ / mol, 149 kJ / mol រៀងគ្នា) ប៉ុន្តែថាមពលបំបែកនៃម៉ូលេគុល F 2 (151 kJ / mol ។ ) គឺតិចជាងម៉ូលេគុលថាមពលបំបែក Cl 2 ច្រើន ហើយធ្លាក់ចេញពីគំរូទូទៅ។ ពន្យល់ការពិតដែលបានផ្តល់ឱ្យ។
10. ហេតុអ្វីបានជានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា CO 2 គឺជាឧស្ម័ន ហើយ SiO 2 គឺជារឹង H 2 O គឺជាអង្គធាតុរាវ។
ហើយ H 2 S គឺជាឧស្ម័ន? ព្យាយាមពន្យល់ពីស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុ។
11. ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ MO LCAO ពន្យល់ពីការកើតឡើង និងលក្ខណៈនៃចំណងគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុល B 2 , C 2 , N 2 , F 2 , LiH , CH 4 ។
12. ដោយប្រើទ្រឹស្តីនៃការ repulsion នៃគូអេឡិចត្រុង valence កំណត់រាងនៃម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុអុកស៊ីសែននៃធាតុនៃដំណាក់កាលទី 2 ។