|
|
Дальнейшее развитие теории
химической связи относится к разработке метода молекулярных орбиталей,
который возник в конце 20-х гг. и получил отражение вначале в исследованиях
Ф. Хунда (1896) — гейдельбергского физика и Дж. Э. Леннард-Джонса
(1894) — английского химика. Ф. Хунд представлял химическую связь как
сумму функций двух электронов, принадлежащих различным атомам, вступающим в
соединение. Ф. Хунду принадлежит также известная классификация типов
химических связей. Вначале он предполагал существование нескольких типов
связей, обозначавшихся им греческими буквами с индексами. В 30-х гг. он
пришел к выводу о существовании двух основных типов химических связей —
простой, или ст-связи (обычно обозначаемой черточкой), и так называемой
л-связи. а-Связь образуется двумя электронами, орбитали которых максимально
перекрываются в направлении прямой, соединяющей оба атома, вступающих в
соединение. я-Связь характерна для соединений с кратными связями и образуется
двумя неспаренными электронами углеродных атомов, орбитали которых
расположены перпендикулярно к плоскости молекулы (например, этилена).
Метод молекулярных орбиталей был разработан американцем Р.
Малликеном-(1896). В 1927 г. он некоторое время работал у Ф. Хунда в
Геттингене, В дальнейшем, в Чикаго, в начале 30-х гг. он, пользуясь
квантовомеханическим аппаратом, занимался исследованием химической связи.
Орбитали он представлял как размытое электронное облако, окружающее атомные
ядра. Орбитали направлены в пространстве и могут перекрывать друг друга,
образуя химическую связь. Метод оказался применимым для описания строения
любых молекул. Расчет энергии связей и свойств молекул базируется на законах
квантовой механики. Исходными данными служат уравнение Э. Шредингера
(1887—1960) и принцип В. Паули (1900—1958). Метод Малли- кена долгое время
был, однако, приближенным, и только в 50-х гг. был создан строгий математический
аппарат, что совместно с применением электронно-вычислительных машин
позволило получить точные данные энергий связей. Этот метод был распространен
Э. Хюккелем (1896) на органические молекулы (1931). Он предложил, в
частности, плоскую модель молекулы бензола и указал, что связи
углерод—углерод в этом случае неравноценны. В дальнейшем эти представления
были перенесены на молекулы многоядерных ароматических соединений и на
диеновые углеводороды с сопряженными связями.
|