Home  / Учебник ОБЩАЯ ХИМИЯ / Глава 4. Химическая связь / Энергия химической связи / Раскладка сил при образовании молекул

Раскладка сил при образовании молекул

Энергия молекулы равна энергии атома с зарядом Z в точке D.(см.рис.4.3-1).

 Рис 4.3-1. Силы притяжения и отталкивания в молекуле АВ

AD = X₁       BD = X₂       AB = 2b        CD = a
N₁  и  N₂ - заряды ядер;
А  и  В - местонахождение ядер
C  и  E  - местонахождение электронов
На рис. 4.1 F₅ и F₆ - проекции сил притяжения ядер F₁ и F₂ электронов на ось, соединяющую эти ядра.

Силы притяжения между ядрами можно представить в виде следующего уравнения:

F₅=  e^2.N₁ · N₂ / (x₁ + x₂) ²                                                                    [4.3-3]

Аналогичным образом, сила притяжения электрона в точке D равна сумме сил F₇ и F₈, которые являются проекциями сил F₃ и F₄.                            

 F₉ = F₈ + F₇ - F_e,                                                                                 [4.3-4]

где F₈ и F₇ - это проекции сил F₃ и F₄ на ось BD, а F_e - является суммой проекций сил отталкивания электрона C от других электронов.

Еще раз отметим тот факт, что на самом деле никакого реального заряда в точке D нет. Связывающие электроны притягиваются к точке D за счет сил F₇ и F_8.

Решение системы уравнений для сил F₉, F₅ [4.3-3 и 4.3-4] с использованием тригонометрических функций, теоремы Пифагора, закона Кулона и теоремы вириала дает энергию атома с двумя электронами (подробный вывод формулы можно посмотреть в книге «Как образуется химическая связь и протекают химические реакции»):

 E_n = E_H (Z - 0.25)² · 2,                                                                             [4.3-5] 

где E_H - энергия атома водорода, Z - эффективный заряд в точке D в протонных единицах.

Энергия молекулы равна энергии атома с зарядом ядра (Z - Sn) и с n-количеством  электронов в случае, когда электроны вращаются вокруг ядра в одном круге. Когда количество связывающих электронов составляет n = 2, энергия молекулы равна энергии гелиеподобного атома с зарядом ядра Z - 0.25.

вернемся на страницу энергия связи >>