Автор ОЛЬГА СЫСОЕВА задал вопрос в разделе Домашние задания
как метод валентных связей объясняет линейное строение молекулы BeCl2 и тетраэдрическое -CH4? и получил лучший ответ
Ответ от Stabor1[активный]
Метод валентных связей (ВС) не может объяснить целый ряд свойств и строение некоторых молекул (парамагнетизм молекулы О2; большую прочность связей в молекулярных ионах F+2 и O+2, чем, соответственно, в молекулах F2 и O2; наоборот, меньшую прочность связи в ионе N+2, чем в молекуле N2 ; существование молекулярного иона He+2 и неустойчивость молекулы He2 и т. п.) . Более плодотворным оказался другой подход к объяснению ковалентной связи – метод молекулярных орбиталей (МО) . В методе МО состояние молекулы описывается как совокупность электронных молекулярных орбиталей. При этом число молекулярных орбиталей равно сумме атомных орбиталей. Молекулярной орбитали, возникающей от сложения атомных орбиталей (АО) , соответствует более низкая энергия, чем исходным орбиталям. Такая МО имеет повышенную электронную плотность в пространстве между ядрами, способствует образованию химической связи и называется связывающей. Молекулярной орбитали, образовавшейся от вычитания атомных, соответствует более высокая энергия, чем атомным орбиталям. Электронная плотность в этом случае сконцентрирована за ядрами атомов, а между ними равна нулю. Подобные МО энергетически менее выгодны, чем исходные АО, они приводят к ослаблению химической связи и называются разрыхляющими. Электроны, занимающие связывающие и разрыхляющие орбитали, называют соответственно связывающими (св) и разрыхляющими (разр) электронами.
У BeCl2 происходит смешивание одной s- и одной p-орбиталей. Образуется две равноценные sp-атомные орбитали, расположенные линейно под углом 180 градусов и направленные в разные стороны от ядра атома бериллия потому, что химические связи и неподеленные электронные пары в молекулах стремятся расположиться как можно дальше друг от друга, а это возможно только при линейной форме молекулы.
У CH4 атом углерода находится в состоянии sp3-гибридизации. Смешиваются одна s- и три p-орбитали, возникают sp3-гибридизованные молекулы, имеющие геометрию тетраэдра. Все 4 связи располагаются максимально далеко друг от друга только тогда, когда молекула примет форму тетраэдра, у которого в центре находится атом углерода, а в вершинах - атомы H.