Розчин, що містить 8 г деякої речовини у 100 г діетилового ефіру, кипить при 36, 86ºС. Визначте молекулярну масу розчиненої речовини.

Теория отталкивания электронных пар валентных орбиталей (ТОЭПВО)

Теория отталкивания электронных пар валентных орбиталей, или более известная как Метод Гиллеспи, была предложена в 1940г английскими химиками Сиджвиком и Пауэллом. В последствие в 1957 она получила развитие Найхолмом и канадским химиком Гиллеспи.

Основная концепция заключается в том, что конфигурация атома зависит только от числа связывающих и несвязывающих электронных пар на валентном уровне центрального атома и взаимного отталкивания заполняющих валентные орбитали электронов.

Этот метод предсказать координационный полиэдр и геометрию молекул. Однако далеко не идеален. Так, он плохо работает для переходных элементов, гипервалентных, некоторых ионных соединений и для молекул с инертными электронными s-парами. Также, в отличие от метода молекулярных орбиталей (ММО), метод Гиллеспи не объясняет магнитные свойства соединений.

Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.

Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.

Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один (рис. 6.16 б).

Уменьшение энергии орбиталей полностью или наполовину заполненного подуровня является причиной целого ряда важных химических явлений, с некоторыми из которых вы еще познакомитесь.