Содержание
16.2 Свойства воды
Более
важного соединения для жизнедеятельности
живых организмов на Земле нет. Вода
входит в состав большинства пищевых
продуктов и широко используется в ряде
технологических процессов.
Несмотря на большое количества воды
на Земле, пригодной и доступной для
использования, является сравнительно
небольшое количество пресной воды. В
результате жизнедеятельности человечества
происходит постепенное ухудшение
качества воды. Для устранения этой
тенденции Генеральная Ассамблея ООН
резолюцией
№
58
от 09.12.2003 г.
провозгласила период с 2005 по 2015 гг.
Международным десятилетием действий
«Вода
для жизни».
16.2.1 Строение молекулы воды
В
состав молекулы воды входит водород и
кислород. Строение молекулы воды
определяются соответственно электронным
строением атомов кислорода и водорода.
Данные элементы имеют следующие
электронные формулы: кислород –
1s22s22р4,
водород – 1s1.
Для образования электронных конфигураций
ближайших инертных газов кислороду
необходимы 2 электрона, а водороду – 1,
т.е. валентности данных элементов равны
соответственно 2 и 1, поэтому образующееся
из них соединение будет иметь состав
Н2О.
В исходном атоме кислорода две валентные
р-орбитали расположены под углом 900,
а в образовавшейся молекуле воды
валентный угол составляет 104,50.
На рисунке 16.1 показано строение молекулы
воды и в качестве сравнения приведены
геометрические модели аммиака и метана.
Рисунок
16.1–
Геометрические модели молекул
CH4,
NH3
и H2O
Из
рисунка 16.1 видно, что валентный угол в
воде 104,50
ближе к тетраэдрическому (109028′),
чем к углу 900.
Объяснить искажение валентного угла
можно только предположив, что происходит
sр3-гибридизация
орбиталей атома кислорода. Дополнительным
подтверждением этому является
геометрическая модель молекулы аммиака,
у которого только одна свободная орбиталь
и валентный угол (107,30)
еще в большей степени приближен к
тетраэдрическому. Такой же валентный
угол, как у аммиака, имеет ион гидроксония
Н3О+,
у
которого также свободна только одна
орбиталь. В кристаллическом состоянии
валентный угол воды (109028′)
еще ближе к тетраэдрическому, так как
из-за образовавшихся водородных связей
свободные орбитали отсутствуют.
Отдельные
молекулы воды соединяются друг с другом
посредством водородных связей с
образованием относительно прочных
ассоциатов:
,
которые
полностью разрушаются только при
переходе из жидкого в газообразное
состояние.
Наличие
водородных связей объясняет аномально
высокие температуры плавления и кипения
воды.
16.2.2 Физические свойства воды
Вода
– бесцветная прозрачная жидкость. В
таблице 16.1 приведены некоторые
физические константы воды. Тпл. и Ткип.
приведены при атм. давлении.
Таблица
16.1– Физические константы воды
М, | Т | Т оС | Т оС | Р МПа | ρ(Н2Ож), (4 | ρ(лёд), | С(Н2Ож), Дж/(г·К) | С(лёд), Дж/(г·К) |
18 | 0 | 100 | 374,2 | 22,12 | 1,00000 | ~0,9 | 4,18 | 2,12 |
Из
таблицы 16. 1 видно, что вода имеет аномально
высокие температуры
плавления
и кипения, не согласующиеся с её мольной
массой. Критические температура и
давление указывают, что при данных
значениях различия между жидким и
газообразным состояниями воды исчезает.
Плотность воды максимальна при температуре
4 оС,
а в кристаллическом состоянии плотность
примерно на 10 % меньше. Плотность
льда значительно ниже плотности жидкой
воды, так как в алмазоподобной
кристаллической структуре льда имеется
большое количеством пустот. Вода
и лёд характеризуются
высокой
теплоемкостью.
Рассмотрим
процессы, происходящие при охлаждении
жидкой воды атмосферным воздухом. При
понижении температуры поверхностного
слоя
воды
до 4 оС
плотность её постепенно возрастает,
что обеспечивает перемешивание слоев
воды, имеющих различную температуру.
При достижении всеми слоями воды
температуры 4 оС
и при дальнейшем охлаждении до температуры
0 оС
конвективный теплообмен прекращается.
При температуре верхнего слоя воды 0
оС
происходит переход жидкой воды в
кристаллическое состояние (лёд), поэтому
промерзание водоема начинается с
поверхностного слоя воды. Так как лед
имеет плотность меньше, чем плотность
жидкой воды, он располагается на
поверхности водоема.
Содержание 1. Введение 2. Уникальные 3. Заключение 4. Список 5. Приложение 1.Введение Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Тебя невозможно описать. Тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты самое большое богатство на свете… Антуан де Сент-Экзюпери Вода – весьма распространенное на Земле Из курса биологии я знаю, что вода имеет Вода является необходимым условием существования всех живых Человек и животные Согласно современным В этом исследовании я 2. Уникальные свойства Вода Аномалия первая. Вода плавится и кипит Аномалия вторая. Вода – единственное Я представляю, как бы выглядел мир, Аномалия третья. Обычное для нас Аномалия четвертая. В кристаллах льда, Аномалия пятая. У воды самое высокое Аномалия шестая. Как я уже говорил, вода Вода — самый простой, доступный и Аномалия седьмая. Очень много сказано и Меня очень заинтересовала и поразила работа · · · Вот такими странными, удивительными, но Молекула воды имеет угловое строение; Что же такое золотая пропорция? Это понятие Решение этой задачи приводит к отношению Что И действительно, поместив в 3. Академик Карпинский говорил: «Вода – Издавна человек мечтал о бессмертии. Необычные свойства и особая роль воды в Работая над этим проектом, я понял, что | ||
H3O Молекулярная геометрия, структура Льюиса, углы формы и связи
Структура Льюиса
- Опубликовано Приянкой
26 октября
Мы ранее обсуждали структуры Lewis . O3 , SO2 , SO3, и другие. Сегодня мы собираемся узнать о структуре Льюиса молекулы h3O, а также о ее молекулярной геометрии и форме.
Вода является одним из самых несложных для понимания химических соединений, поскольку она имеет простую структуру Льюиса. Хотя мы всегда знали, что химия повсюду, в детстве мы определенно не знали, что даже у воды есть химические формулы. Вода имеет химическую формулу h3O, так как состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Эта молекула также имеет другое химическое название монооксида дигидрогена.
| Name of molecule | Water ( h3O ) |
| No of Valence Electrons in the molecule | 8 |
| Hybridization of H 2 O | гибридизация sp3 |
| Бонд-углы | 104,5 градуса | BENT |
В этом блоге мы рассмотрим его структуру Lewis, Hyblickrictrization, Molecular. Это может помочь вам понять другие физические и химические свойства молекулы. Но прежде чем рассматривать ее структуру Льюиса, мы сначала пройдемся по общему количеству валентных электронов для этой молекулы, поскольку именно эти электроны участвуют в формирование облигаций .
Содержание
H 2 O Валентные электроны
Чтобы получить общее количество валентных электронов для этой молекулы, мы сложим валентные электроны атомов водорода и кислорода.
Валентные электроны водорода: 1*2 (поскольку атомов водорода 2, умножим на 2)
Валентные электроны кислорода: 6
Общее количество валентных электронов в воде: 2 + 6
= 8 валентные электроны
Таким образом, у h3O всего 8 валентных электронов.
H 2 O Структура Льюиса
Структура Льюиса для любой молекулы помогает узнать связи, образованные в структуре, и электроны, участвующие в образовании связи. Электроны, которые участвуют в образовании связи, известны как связывающая пара электронов. Напротив, те, которые не принимают участия в образовании какой-либо связи, называются несвязывающими парами электронов или неподеленными парами электронов.
Здесь мы сначала разместим атомы и отдельные валентные электроны, чтобы шаг за шагом понять структуру Льюиса h3O.
Атомы кислорода займут центральное положение, так как атомы водорода всегда находятся снаружи. Поэтому поместите кислород в центр с обоими атомами водорода по бокам. Каждому атому водорода здесь нужен еще один валентный электрон, чтобы достичь стабильной структуры. Точно так же атому кислорода нужно два валентных электрона, чтобы завершить свой октет.
Оба атома водорода разделят один валентный электрон атома кислорода для достижения стабильной структуры. Чтобы показать совместное использование электронов, покажите одинарную связь с обеих сторон.
Это структура Льюиса молекулы h3O, которая имеет две одинарные связи между кислородом и водородом. В результате в этой молекуле есть две неподеленные пары и две связывающие пары электронов.
H 2 O Гибридизация
Когда два атома имеют общие электроны и образуют связи, происходит образование гибридных орбиталей. Эти орбитали помогают нам предсказать гибридизацию молекулы. Здесь мы рассмотрим гибридизацию атома кислорода, поскольку он делит два своих валентных электрона с обоими атомами водорода. Три 2p-орбитали кислорода и одна 2s-орбиталь гибридизованы, так как есть две пары связывающих электронов и две неподеленные пары. И поскольку четыре орбитали кислорода гибридизуются, гибридизация h3O представляет собой sp3.
H 2 O Молекулярная геометрия
Молекулярная геометрия любой молекулы зависит от ее структуры Льюиса, расположения атомов и ее электронов. В молекуле h3O атом кислорода образует две одинарные сигма-связи с атомами водорода. Хотя эти два атома водорода расположены симметрично в плоскости, две неподеленные пары электронов на атоме кислорода толкают эти атомы.
Поскольку силы отталкивания неподеленных пар больше, чем силы отталкивания связанных пар, расположение атомов искажается. Следовательно, молекулярная геометрия молекулы воды является угловой или V-образный , и некоторые люди также называют эту геометрию связи искаженной геометрией тетраэдра.
H 2 O Валентный угол
Валентный угол для молекул с тетраэдрической геометрией составляет 109°, но поскольку геометрия молекулы h3O искажена из-за присутствия неподеленных пар электронов валентный угол уменьшается от 109° до 104,5°
H 2 Форма O
Молекулярная форма молекулы h3O изогнута.
Заключение
- Подводя итог этой статье, можно сказать, что молекула h3O состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
- Всего у этой молекулы 8 валентных электронов, из которых четыре используются для образования сигма-связей O-H.
- У атома кислорода две неподеленные пары, так как он не участвует в образовании связей.
- Атом кислорода в молекуле h3O имеет sp3-гибридизацию, а валентный угол H-O-H равен 104,5°
- Молекулярная геометрия и форма молекулы воды искривлены из-за сил отталкивания неподеленных пар.
Почему валентный угол воды h3O НЕ равен 90 градусам?
Почему валентный угол воды h3O НЕ равен 90 градусам?
Вверх Что определяет молекулярную связь? π-связь
Почему валентный угол h3O НЕ равен 90 градусам?
[ Кислород с шестью валентными электронами образует октаэдр (= 90
o ) ? ]
(рис. 1) Угол HOH ближе к углеродному тетраэдру.
Кислород имеет шесть валентных электронов. Таким образом, он может образовать октаэдрическую структуру с валентным углом 90 градусов, если учитывать только кулоновское отталкивание электронов.
Но валентный угол H-O-H молекулы воды составляет 104,5 o , что ближе к татраэдру (= 109,5 o ) метана, углерода с четырьмя валентными электронами.
К сожалению, существующая квантовая механика не может показать четкую причину того, почему угол h3O равен вместо 90 или . Вместо этого мы можем объяснить это, используя интерференцию волн де Бройля .
Квантовая механика не может объяснить угол h3O
[ Электронные орбитали в уравнении Шредингера показывают только прямой угол. ]
(рис. 2) ↓ s и p-орбитали просто показывают «90 o » в кислороде
Решение уравнения Шредингера дает
простые электронные орбитали (= s, p . . ) только с прямым углом (= 90 90 211 o 90 212 ).
Таким образом, в основном, квантовая механика не может дать четкую причину, почему угол h3O в воде равен , а НЕ 90 градусам.
Хотя физики пытаются найти « неубедительное оправдание», что только кислород (не сера) может образовывать sp-орбитали другого типа. Это слишком хорошо, чтобы быть правдой, и НЕ наука.
Вращения вверх и вниз образуют молекулярную связь ?
[Спин электрона нереален, он слишком слаб, чтобы образовать атомную связь! ]
(Рис.3) Нереальный спин действительно участвует в связи водородной молекулы?
В учебниках по квантовой механике часто утверждается, что спинов «вверх» и «вниз» образуют молекулярных связей. Но на самом деле это физически невозможно .
Потому что спин-спиновое магнитное взаимодействие (= всего 0,001 эВ) слишком слабое, чтобы вызвать какие-либо молекулярные связи (= 3-4 эВ). Таким образом, спин не имеет ничего общего с молекулярными связями!
Скорость вращения электронов намного превышает скорость света!
[ Скорость вращения «точечного» электрона намного выше скорости света! ]
(рис.4) Точечный электрон (радиус r → 0), вращение v → ∞
Угловой момент определяется выражением mv × r (v = скорость, r = радиус).
Спин электрона также имеет угловой момент 1/2ħ, они утверждают, что
Проблема в том, что электрон очень крошечный, точечный.
Точечная частица означает, что ее радиус r почти равен нулю .
Таким образом, чтобы получить угловой момент 1/2ħ, электрон должен вращаться далеко
превышать скорость света ( это п.5, это )
Таким образом, спину электрона не хватает реальности.
Даже Паули высмеивал идею «вращающегося электрона».
Но на «s»-орбитали шредингеровского водорода этот спин электрона является единственным генератором магнитного момента.
Таким образом, у них не было выбора, кроме как принять это странное вращение ( Не как реальное вращение и скорость ).
Спин электрона слишком слаб для образования молекулярной связи.
[ Магнитная энергия спина намного меньше энергии связи ! ]
(рис. 5) Магнитная энергия спин-спин (= 0,0001 эВ) в зависимости от энергии связи (= 4,5 эВ)
Вы можете услышать, что спин — это крошечный магнит с величиной магнетона Бора.
Мы не можем увидеть сам нереальный спин, мы лишь измеряем его магнетизм опытным путем.
Мы можем заменить нереалистичное вращение реальным орбитальным движением, вызывающим то же магнитное поле. «Спин» не может объяснить действительные явления.
Спин-спин магнитное взаимодействие слишком слабо, чтобы объяснить настоящий ферромагнетик.
См. стр. 6, стр. 7. Так что спиновая модель с самого начала провалила .
Энергия водородной молекулярной связи, как известно, достигает 4,5 эВ, которых магнитная энергия вращения электронов (= всего 0,0001 эВ ! ) может НИКОГДА не достичь .
Электронная волна де Бройля была подтверждена.
[ Соотношение де Бройля было подтверждено в различных экспериментах. ]
(Рис.6) Эксперименты с двумя щелями подтвердили длину волны де Бройля электрона.
В соотношении де Бройля длина волны электрона λ определяется как λ = h/mv , где m и v — масса и скорость электрона.
Это важное соотношение материи и волны было подтверждено в различных экспериментах, таких как двойная щель,
Дэвиссон-Гермер и это.
Таким образом, нет места для сомнений в том, что эта волна де Бройля истинна .
В этих экспериментах электрон выталкивается из деструктивных областей интерференции «силой» волны де Бройля (эта стр. 25)
Эта сильная « вытесняющая сила» интерференцией волн де Бройля может объяснить сильную силу исключения Паули и молекулярную связь!
Противоположные фазы волны де Бройля компенсируют друг друга
[ Эксперимент с двумя щелями показал «деструктивную интерференцию» электронной волны ]
(Рис.7) Противоположные фазы волны де Бройля (= ± ) выбивают электрон.
Эксперимент с двумя щелями показал, что электрон де Бройля имеет волн , где противоположных волновых phses (= ± ) компенсируют друг друга.
То есть, когда противоположные фазы волны «деструктивно» интерферируют друг с другом, электрон « выбивается » из нее.
Это убедительное доказательство означает, что интерференция волны де Бройля электрона должна фактически работать в «реальном» атоме гелия, охватывающем строгий принцип исключения Паули.
Требуется целое число, умноженное на длину волны де Бройля
[ во избежание деструктивной интерференции волны де Бройля. ]
(рис. 8) Квантовая орбита удовлетворяет длине волны де Бройля, умноженной на целое число.
Одной только кулоновской силы недостаточно, чтобы объяснить, почему энергетические уровни атома квантуются и почему электрон не падает на ядро.
В модели Бора удалось получить фактические атомные энергии, предполагая, что каждая орбита представляет собой целое число, умноженное на длину волны де Бройля, а также водород Шредингера.
Целое число , кратное длины волны де Бройля , означает, что электрон может избежать деструктивной интерференции и быть стабильным.
Без этой волны де Бройля каждый электрон может притягиваться к положительным ядрам, пока они не прилипнут друг к другу и его энергия не станет неограниченно ниже!
Таким образом, сила отталкивания волны де Бройля электрона составляет сильных , достаточных для того, чтобы удержать электрон на расстоянии от ядра и вызвать силу исключения Паули.
Водород Шредингера, гелий неверны!
[Угловой момент равен нулю → волна де Бройля разрушена! ]
(Рис.9) Волна де Бройля электрона в водороде Шрёдингера разрушена
Электронная волна де Бройля с экспериментальным доказательством противоречит квантово-механической модели атома.
Квантовая механика утверждает, что электроны в водороде и гелии имеют нулевой орбитальный угловой момент, что означает « линейных -образная орбитальная.
Если это так, то противоположных фаз в волне де Бройля электрона всегда перекрываются и интерферируют друг с другом «деструктивно» (= отменяют).
Как видите, нулевой угловой момент в квантовомеханических атомах противоречит теории де Бройля, поэтому ложно .
Почему модель гелия Старого Бора неверна?
[ Гелий Старого Бора вызывает «разрушающие» помехи. ]
(Рис. 10) Противоположные фазы двух волн де Бройля компенсируют друг друга
В гелии старого Бора два электрона движутся на противоположных сторонах ядра по той же круговой орбите (= одна длина волны де Бройля).
Учитывая интерференционный эксперимент Дэвиссона-Гермера, два электрона старого боровского гелия явно нестабильны .
1 — длина волны де Бройля орбита состоит из пары противоположных волновых фаз (= ±ψ ), которые отменяют друг друга деструктивными помехами.
Из-за кулоновского отталкивания между двумя электронами один всегда находится на противоположной стороне другого, где противоположные фазы волны де Бройля компенсируют друг друга.
На самом деле гелий старого Бора на рис.11 дает неправильную энергию основного состояния гелия, когда вы ее вычисляете.
Старый гелий дает полную энергию -83,33 эВ, что немного ниже действительного значения -79,005 эВ (= 1-я + 2-я энергия ионизации этого ).
Интерференция волн де Бройля объясняет образование гелия.
[Две волны де Бройля пересекаются перпендикулярно = стабильно. ]
(рис. 11) Фактический гелий должен избегать «разрушающего вмешательства».
Если две орбиты с длиной волны 1 × де Бройля находятся в одной плоскости в старой гелиевой модели Бора, их противоположные фазы волны вызывают деструктивную интерференцию и исчезают.
до избегать исчезновения волны де Бройля, две электронные орбиты в реальном гелии должны быть перпендикулярны друг другу. Каждая орбита равна одной длины волны де Бройля.
Если две орбиты перпендикулярны друг другу, фазы их волн независимы друг от друга и могут быть стабильными , не компенсируя друг друга.
Эта гелиевая модель, учитывающая реальную интерференцию волн де Бройля, как раз согласуется с экспериментальными результатами для всех атомов!
Две орбиты гелия пересекаются перпендикулярно
[Противоположные фазы волны де Бройля пересекаются перпендикулярно]
(Рис. 12) Перпендикулярное пересечение позволяет избежать деструктивных помех
Гелий состоит из двух электронных орбит с длиной волны 90 215 1 × де Бройля 90 216 . Противоположные волновых фаз внутри одной длины волны компенсируют друг друга деструктивной интерференцией.
Чтобы избежать этого, две орбиты гелия пересекают друг друга «перпендикулярно». Его отмена не вызывает магнитного поля, как это видно в реальном гелии.
волны де Бройля в молекуле водорода (= h3 )
[Две H-орбиты с длиной волны 1 × де Бройля пересекаются перпендикулярно]
(Рис.13) Две орбиты молекулы h3 избегают интерференции деструктивных волн
Подобно атому гелия, молекула водорода (= h3 ) состоит из двух орбит длиной 1 × длина волны де Бройля .
Таким образом, чтобы избежать деструктивной интерференции, эти две орбиты h3 должны пересекаться друг с другом « перпендикулярно лет».
Почему 3-й электрон не может войти в молекулу h3?
[3-я орбита «деструктивно» интерферирует с другими орбитами в h3 ]
(Рис.14) 1 и 3 H «параллельные» орбиты компенсируют друг друга в молекуле h3
Молекула водорода (= h3 ) содержит максимум двух орбит. Почему три Н-орбиты не могут образовать стабильную молекулу h4 ?
Когда 3-я водородная орбита пытается соединиться с существующей молекулой h3, орбиты 1-й и 3-й должны быть равны параллельно туда и отменяют друг друга .
Это причина, по которой орбита с длиной волны 1 × де Бройля не может составить молекулу h4 (= три атома водорода).
Неон — 2 × длина волны де Бройля
(рис. 15) 2 × орбиты длины волны де Бройля. Каждый представляет собой пару противоположных фаз.
Одна длина волны состоит из пары «гребень» (= + ) и «впадина» (= — ) независимо от поперечных и продольных волн.
Здесь мы предполагаем, что фаза « + » содержит сам электрон , а фаза « — » является сжатой движением электрона , что является «волной де Бройля».
2 × ( 1 × ) орбита длины волны де Бройля содержит две ( одна ) пар ± противоположных фаз и две ( одна ) линий средней точки.
Эти « противоположные » фазы волны отменяют друг друга деструктивными помехами.
Чтобы избежать этого, две орбиты должны пересечь перпендикулярно во всех атомах.
Разница в длинах волн де Бройля 1 и 2
[ 1 × орбиты длины волны де Бройля «всегда» пересекают друг друга. ]
(рис. 16) 2 х длины волны де Бройля орбиты содержат «свободные» электроны
Две орбиты гелия с длиной волны 1 × де Бройля всегда пересекают свои противоположные (анти)волновые фазы под прямым углом.
С другой стороны, когда две орбиты с длиной волны 2 × де Бройля пересекаются друг с другом, они содержат « свободных электронов» и «свободные противоположные фазы», которые пересекаются , а не .
Таким образом, есть еще , комната для большего количества орбит с длиной волны 2 × де Бройля.
2 × длина волны де Бройля → максимум 4 орбиты
[Неон состоит из 8 электронов на 4 орбитах с длиной волны 2 ×. ]
(рис. 17) Все противоположные фазы волны просто пересекаются друг с другом в Neon 9.0216
Неон содержит восьми валентных электронов. Неон принадлежит ко 2-й строке периодической таблицы, что означает, что его орбита составляет 2 × длина волны де Бройля .
Когда только две 2-кратные длины волны де Бройля орбиты пересекаются друг с другом (= рис. 17 вверху), некоторые электроны свободны от своих противоположных фаз волны.
С четырьмя орбитами все электроны и их противоположные фазы волн пересекаются друг с другом, образуя стабильный благородный газ Неон, в котором больше нет места.
Периодические движения восьми валентных электронов в неоне.
[ Движение неона 8 электронов, включенных в 4 орбиты. ]
(Рис.18) Орбиты Неона пересекаются друг с другом «перпендикулярно».
Как показано на этой странице, мы можем показать соответствующую новую модель Neon , в которой орбиты могут пересекаться друг с другом « перпендикулярно ».
«Перпендикулярное» пересечение означает, что они могут избежать » деструктивного » вмешательства. Неон состоит из четырех орбит с длиной волны 2 × де Бройля (всего 4 × 2 = 8 электронов )
Углерод включает четыре пары электронов и «дырок»
[Четыре валентных электрона углерода образуют «тетраэдрическую» структуру.
]
(рис.19) Углерод (= C ) состоит из 4 электронов и «дырок» на 4 орбитах.
Когда каждая орбита с длиной волны 2 × де Бройля включает один электрон и одну дырку, она генерирует четыре « дырок ». Это атом углерода (= C).
Углерод, состоящий из четырех валентных электронов, образует тетраэдрическую структуру с валентным углом 109. или .
С-Н связь в метане
[«Дырка-электрон» образует молекулярную связь в метане (= Ch5)]
(Рис.20) Электрон водорода может проникнуть в «дырку» углерода
Атом углерода состоит из четырех 2-кратных длин волн де Бройля орбит с парой электронов и дырок .
Таким образом, электроны других атомов водорода могут проникать в эти дырки и образовывать связь С-Н в метане (= Ch5).
Электрон водорода использует дырку существует на углеродной орбите , поэтому NO деструктивное вмешательство происходит подобно молекуле h4.
Пять валентных электронов в аммиаке (= Nh4)
[Азот (= N) состоит из пяти электронов и трех дырок]
(Рис.21) «Три дырки» в азотной форме молекулярной связи Nh4
Угол H-N-H (= 107 o ) аммиака (= Nh4 ) очень близок к
109 o из тетраэдрического углерода.
Нотроген (= N ) состоит из 5 валентных электронов и 3 дырок на четырех орбитах с длиной волны 2 × де Бройля.
Четыре длины волны 2 × де Бройля означают, что даже эта структура азота должна быть близка к тетраэдру, подобно углероду.
Из-за асимметричного числа «пять» тетраэдрическая структура немного искажена кулоновским отталкиванием в азоте.
Таким образом, его валентный угол Nh4 107 o немного меньше, чем у чистого тетраэдра 109 или
Шесть валентных электронов в кислороде и h3O
[Кислород (= O) состоит из шести электронов и двух дырок]
(Рис. 22) Две дырки в кислороде образуют молекулярную связь h3O
Четыре длины волны 2 × де Бройля означают, что даже эта структура кислорода должна быть близка к тетраэдру, подобно углероду.
Из-за асимметричного числа «шесть» тетраэдрическая структура немного искажена кулоновским отталкиванием и в кислороде.
Таким образом, его валентный угол h3O равен 104,5·9.0211 o немного меньше чистого тетраэдра 109 o
Интерференция волны де Бройля объясняет угол h3O
[Только кулоновское отталкивание, шесть электронов кислорода образуют «прямой угол»]
(Рис.23) Шесть валентных электронов кислорода ближе к тетраэдру.
Если рассматривать только кулоновское отталкивание среди шести валентных электронов кислорода, то они образуют октаэдрическую структуру , поэтому валентный угол h3O близок к 90 градусам. Но это не так.
Это связано с «интерференцией волн де Бройля» электрона. На орбите с длиной волны 2 × де Бройля почти нет места для искажения тетраэдрической структуры.
Шесть валентных электронов в сере (= S )
[ орбиты с длиной волны 3 × де Бройля ближе к октаэдру ]
(Рис. 24) Более длинная орбита Серы может быть близка к октаэдру
Сера также содержит шесть валентных электронов, и ее валентный угол (= h3S ) ближе к прямому углу октаэдра.
Поскольку каждая орбита серы в 3 раза больше длины волны де Бройля, длиннее , чем у кислорода. Так что места достаточно, чтобы образовать октаэдр, подчиняющийся кулоновскому отталкиванию.
Как показано в Аргоне, орбита с длиной волны 3 × де Бройля включает в себя еще « дырок» , связанных с внешним водородом. Таким образом, два внешних атома водорода могут приближаться друг к другу под валентным углом 90 o .
На орбите неона с длиной волны 2 × де Бройля мы не можем удалить только два электрона с одной и той же орбиты (например, электроны e1-e1).