Что на самом деле происходит при образовании химической связи? [закрыто]

Прежде всего, давайте рассмотрим некоторые основы,

Орбитали: Орбитали — это математические функции, описывающие волнообразное поведение либо одного электрона, либо пары электронов в атоме. Орбитали можно рассматривать как «электронные облака», которые существуют вокруг каждого ядра.

Волновая функция (Ψ): согласно принципу де Бройля каждую частицу можно рассматривать как волну. Электрон не исключение. Математическая функция, описывающая волновую природу электрона в атоме, называется волновой функцией .

Волновую функцию орбитали можно получить, решив уравнение Шредингера (для водородоподобных ионов):

$$\frac{-h^2}{8\pi m}\left[\frac{\partial^2 \psi}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 \psi}{\partial y^2} + \frac{\partial^2 \psi}{\partial z^2}\right]-\frac{Ze^2\psi}{4\pi\epsilon_0r}=E\psi$$

где$x$,$y$, и$z$обратиться к координатам точки,$\psi$относится к амплитуде волновой функции при$(x,y,z)$,$Z$относится к атомному номеру (количеству протонов) и$E$относится к энергии орбитали.$E$можно узнать по:

$$E=\frac{mZ^2e^4}{8\epsilon_0^2h^2n^2}$$

Помните об этих основах.

---

Помните, как мы считали электрон волной? Это означает, что электроны следуют свойствам волн, таким как интерференция и дифракция. В таких случаях электронные волны усиливаются вместе (конструктивная интерференция), когда они имеют один и тот же знак для$\psi$, и компенсируют друг друга (деструктивная интерференция), когда они имеют противоположный знак для$\psi$

Вернемся к вашему вопросу « Как образуется связь ». Что такое облигация в первую очередь? Именно сила притяжения между двумя атомами удерживает их вместе . Существует много типов связей, хотя здесь я буду обсуждать ковалентные связи.

Для простоты рассмотрим два$\mathrm{p}$-орбитали перекрываются друг с другом, образуя$\sigma$-связь.

The $\mathrm{p}$-орбитали имеют два лепестка, один из которых имеет значение +ve для$\psi$, а другой лепесток, имеющий -ve значение$\psi$. Для простоты я буду рассматривать положительный лепесток со «стрелкой вверх», а отрицательный лепесток со «стрелкой вниз».

Случай 1: Конструктивное вмешательство

Допустим, обе стороны «стрелки вверх» перекрывают друг друга. Это вызвало бы конструктивную интерференцию орбиталей и увеличило бы плотность электронов между ядрами.

Электронное облако сближает два ядра и уравновешивает межъядерное отталкивание. Это устойчивая связь, и орбиталь, образующаяся в результате присоединения, называется связывающей орбиталью .

**Случай 2: Деструктивное вмешательство

Допустим, на этот раз «стрелка вверх» перекрывается со «стрелкой вниз». Это уменьшит плотность электронов в середине и увеличит ее на краях.

Здесь оба ядра отталкивают друг друга, а внешние электронные облака способствуют этому, еще больше отталкивая его. Это случай нестабильной разрыхляющей связи , и образовавшаяся орбиталь называется разрыхляющей .

---

Это должно быть достаточно достаточно информации. Оставьте комментарий, если вам нужно что-то еще.