2015-09-06
288
Волновое уравнение Шрёдингера для стационарного состояния можно записать следующим образом: Нy = Еy, где Н – квантово-механический оператор полной энергии Гамильтона, y - волновая функция электрона в атоме.
Результаты квантово-механического расчета молекулы водорода методом валентных связей с использованием различного числа волновых функций yпоказывают, что главные положения МВС можно сформулировать так:
1) ковалентную связь образуют два электрона с антипараллельными спинами;
2) при образовании ковалентной связи происходит перекрывание волновых функций электронов и между взаимодействующими атомами увеличивается плотность электронного облака (15—20%), что приводит к уменьшению энергии системы;
3) ковалентная связь направлена в сторону максимального перекрытия электронных облаков взаимодействующих атомов (критерий наибольшего перекрывания).
Согласно МВС, пребывание двух электронов с антипараллельными спинами в поле двух ядер энергетически более выгодно, чем нахождение каждого электрона в поле своего ядра. Способ образования ковалентной связи, когда каждый из взаимодействующих атомов отдает по одному электрону для образования общей электронной пары, называется обменным.
Однако помимо обменного механизма образования ковалентной связи существует и другой, заключающийся в том, что один атом отдает в общее пользование неподеленную пару электронов, а партнер предоставляет свободную орбиталь. Первый называется донором, а второй — акцептором. Ковалентную связь, образующуюся за счет неподеленной пары электронов донора и свободной орбитали акцептора, называют донорно-акцепторной связью. Схематически ее образование может быть показано на примере образования молекулы монооксида углерода СО:
