ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ МОЛЕКУЛ

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

Методические указания к практическим занятиям по курсу общей химии

Для студентов нехимических специальностей дневных, вечерних и заочных факультетов

 

 

Нижний Новгород 2012

.

УДК 54 (07)

Составители:

Химическая связь: Метод.указания к практическим занятиям по курсу общей химии для студентов нехимических специальностей дневных, вечерних и заочных факультетов/ НГТУ; Сост. Наумов В.И., Четырбок Л.Н., Паничева Г.А.,; Н.Новгород, 2012 с.

 

Предложены теоретическая часть, задачи, вопросы и задания для текущего контроля знаний студентов.

 

Научный редактор Г.А. Паничева

 

 

Редактор Э.Б. Абросимова

 

 

Подп. к печ.. Формат 60х84 1/16. Бумага газетная. Печать офсетная.

Печ..л. Уч.-изд. л. Тираж 500 экз. Заказ

.

Нижегородский государственный технический университет.

Типография НГТУ. 603950, Н.Новгород, ул. Минина, 24.

 

© Нижегородский государственный технический университет, 2012

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ МОЛЕКУЛ

Физическая устойчивость любой молекулы А-В основана на том, что объединение атомов А и В в молекулу сопровождается понижением энергии системы: Е_мол < Е_а + Е_в.

Энергия молекулы может быть представлена суммой электронной, колебательной и вращательной энергий атомов, составляющих молекулу:

 

Е _мол = Е _эл + Е _кол + Е _вр. (1)

 

При этом Е _эл > Е _кол > Е _вр. Основной вклад в энергию связи в молекуле вносит электронная энергия, т.е. энергия взаимодействия электронов с ядрами, электронов и ядер между собой.

Устойчивому состоянию молекулы отвечает минимальное значение энергии и определенное относительное расположение ядер в пространстве, называемое равновесной конфигурацией молекулы. Равновесная конфигурация молекулы характеризуется равновесными расстоянием (r _равн) между атомами (длина связи) и энергией связи (Е _св) (рис.1).

При образовании молекулы Н₂, по мере сближения атомов водорода потенциальная энергия системы понижается, поскольку электроны одновременно притягиваются к двум ядрам. При очень малых межъядерных расстояниях (r < r _равн) потенциальная энергия вновь начинает повышаться вследствие возрастания отталкивания между ядрами.

 

Е, кДж

r, нм