К 78 Молекулы' и химическая связь: Учеб. пособие для хим.-техн. вузов — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Высш. шк 1984. —295 с,, ил. В пер. 1р.
.чо^лажипяамл л uputjiiiA неорганических молекул, координацией вений я полиенов, а также межмолекулярное взаимодействие.
Данная книга представляет собой расширенный материал лекции, которые автор читал студентам третьего курса Ивановского химико-технологического института при изложении физической химии.
Многократная переработка этих лекций, впервые записанных в 1964 г. доц. В. Н. Васильевой, которой автор признателен за ее инициативу и труд, отражала стремление к тому, чтобы преподавание не отставало от изменяющегося уровнялаучных знаний в области строения вещества. Постоянно работая со студентами третьего курса, автор писал эту книгу с учетом их подготовки. Он расширил материал, чтобы сделать ее полезной и для молодых преподавателей-химиков, аспирантов и научных сотрудников. Цель этой книги — заложить фундамент знании и подготовить будущего инженера-химика к работе со специальной литературой в области строения вещества, спектроскопии и реакционной способности.
Во время работы над книгой много ценных советов и замечаний высказал ныне покойный проф. К. Н. Белоногов, светлую память о котором навсегда сохранит автор. Во многом способствовали улучшению книги ценные замечания рецензентов первого издания — профессоров А. А. Равделя, В.Н.Афанасьева и В. М. Грязнова, которым автор приносит свою искреннюю благодарность. При подготовке второго издания в книгу были внесены дополнения, отражающие новые достижения в области изучения молекулярной структуры, краткие описания методов ЭПР и фотоэлектронной спектроскопии, необходимые исправления и изменения в тексте и справочных данных. Автор благодарит проф. А. А. Зайцева за его замечания к новому тексту. Особо признателен автор рецензенту второго издания книги проф. В. П. Спиридонову за ценные замечания и полезную дискуссию.
Автор приносит свою благодарность Г. А. Романовой за неоценимую помощь в подготовке рукописи к печати.
Все критические замечания читателей будут приняты с благодарностью.
От автора ............................f я 3
Введение.............................. 5
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. АТОМЫ . . ...................... 7
Глава I. Волны и частицы............................ 7
§ 1. Корпускулярно-волновой дуализм в квантовой механике........ 7
§ 2. Описание движения частицы в квантовой механике. Волновая функция 9
§ 3. Уравнение Шредингера — основное уравнение квантовой механики ... М
Глава II. Атом водорода и водородоподобные атомы............... 16
§ 4. Уравнение Шредингера для водородного и водородоподобного атомов.
Квантовые числа.................. 16
§ 5. Атомные орбитали . ....................... 21
§ 6. Основное состояние водородоподобного атома. Энергия и распределение
электронной плотности . ................... 24
§ 7. Возбужденные состояния водородоподобного атома........,. . 28
§ 8. Уровни энергии водородоподобного атома. Спектр. Правила отбора . . 34
§ 9. Магнитные свойства электрона. Спин................ 37
Глава III. Многоэлектронные атомы. Квантовая механика и периодический закон 40
§ 10. Многоэлектронные системы. Принцип Паули............. 40
§ 11. Многоэлектронные атомы. Орбитальное приближение-........ 42
§ 12- Электронные конфигурации атомов ..............; . . 49 >
§ 13. Атомные термы. Правила Гунда.................. . 51
§ 14. Магнитные свойства и спектры атомов ............... 56
§ 15. Потенциал ионизации и сродство атома к электрону......... 57
§ 16. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева и квантовая механика
атомов ....................... 60
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. МОЛЕКУЛЫ.................... ^
А. Двухатомные молекулы ..................,......,. 64
, Глава IV. Молекулярные параметры. Квантовая механика и строение молекул
§ 17. Образование молекул из атомов. Потенциальная кривая ....... 64
§ 18. Энергия диссоциации. Равновесная конфигурация. Колебания..... 67
§19. Симметрия двухатомных молекул. Дипольный момент и другие параметры............................ 71
§ 20. Химическая связь.......................... 78 ,
§ 21. Уравнение Шредингера для молекул. Приближение Борна — Оппенгеймера 80 j
& 22. Краткое изложение сущности вариационного метода решения уравнения •
Шредингера ........................ 83 ,
• § 23. Два основных метода теории строения молекул. Метод валентных связей
и метод молекулярных орбиталей.................. 84 •>
Глава V. Метод молекулярных орбиталей (МО-метод)............ 87
§ 24. Основные идеи-метода молекулярных орбиталей........... **7''.
.§ 25. Приближенное описание молекулярной орбитали в методе МО ЛКАО . 90 | § 26. Молекула Н2+ в методе МО ЛКАО. Расчет энергии и волновой функции
по вариационному методу...................... 92
§ 27. Молекула Hj1" в методе МО ЛКАО. Основное состояние. Потенциальная
кривая. Химическая связь........•............. 99
§ 28. Молекула Н2+ в методе МО ЛКАО. Отталкивательное состояние '. . . Ю2
§ 29. Молекулярные орбитали гомонуклеарных двухатомных молекул. Моле- '
кулярные термы.......................... . 104
Глава VI. Метод молекулярных орбиталей. Электронные конфигурации и свойства химической связи двухатомных молекул ............... Ш
§ 30. Гомонуклеарные молекулы, образованные атомами 1-го периода периодической системы.......'................... 111
§ 31. Электронные конфигурации и свойства гомонуклеарных молекул, образованных атомами 2-го периода...................... 118 '
§ 32. Гибридизация орбиталей...................... 125
§ 33. Гетеронуклеарные двухатомные молекулы .............. 129
§ 34. Гетеронуклеарные двухатомные молекулы. Полярность химической связи 131
§ 35. Полярность связи и разность электроотрицательностей атомов .... 136
§ 36. Насыщаемость химической связи. Донорно-акцепторная связь..... 138
§ 37. Активационный барьер. Сохранение орбитальной симметрии при химических реакциях........................... 141
§ 38. Результаты современных расчетов свойств двухатомных молекул по методу МО ЛКАО........................... 147
Глава VII. Электростатические расчеты свойств молекул и кристаллов с ионной
связью.................................. 159
§ 39. Ионная связь............................ 159
Б. Многоатомные молекулы ........................ 171
Глава VIII. Свойства многоатомных молекул..........ч...... 171
§ 40. Потенциальная поверхность. Равновесная конфигурация. Симметрия молекул ............................... 171
§ 41. Энергия диссоциации молекулы и средние энергии связи. Аддитивность
энергии и других свойств молекул................... 179
§ 42. Валентность. Целочисленность и направленность валентности в методе
валентных связей.......................... 182
Глава IX. Многоатомные молекулы в методе молекулярных орбиталей .... 190 § 43. Делокализованные и локализованные^эквивалентные) молекулярные орбитали. Гибридизация МО. Направленные валентности и аддитивность
свойств многоатомных молекул................... 190
§ 44. Строение молекул и свойства некоторых важнейших соединений углерода
(этан, этилен, ацетилен)...................... . 204
§ 45. Приближение Хюккеля для систем сопряженных связей. Метод МОХ.
Молекулярные диаграммы..................... 212
§ 46. Применение метода Хюккеля к полиенам.............. 218
§ 47. Ароматические соединения в методе МОХ.............. 226
§ 48. Химическая связь в координационных соединениях.......... 236
Глава X. Межмолекулярное взаимодействие................. 253
§ 49. Силы Ван-дер-Ваальса. Другие виды неспецифического взаимодействия 253
§ 50. Водородная связь.......................... 267
Литература ...........•«»........•......... 276
Приложение................................. 279
Предметный указатель........................... 290
Цена: 150руб.
