3.1. Орбитальная картина химической связи

3.1.1. Конструктивная и деструктивная интерференция орбиталей

Образование химической связи может быть объяснено как результат электростатического взаимодействия электронов и ядер, перекрывания атомных электронных облаков и действия квантовомеханических эффектов интерференции волновых функций, электронной делокализации и обмена. В теории МО химическая связь описывается с помощью связывающих, антисвязывающих (разрыхляющих) и несвязывающих орбиталей, возможное число и тип которых определяется принципом Паули. Приближение МО ЛКАО позволяет интерпретировать химическую связь в терминах орбитальных представлений. МО формируются в результате перекрывания АО, причем интерференция АО может носить как конструктивный (перекрывание АО происходит в фазе), так и деструктивный (перекрывание АО в противофазе) характер. Соответственно, образуются связывающие МО, энергия которых ниже, и разрыхляющие МО с более высокой энергией. Сказанное иллюстрирует рис. 3.1, где показаны некоторые МО, построенных из 1s-, х- и 2ру- АО. Отметим, что разрыхляющая МО имеет на одну узловую плоскость больше, чем соответствующая связывающая МО.

Несвязывающие МО формируются преимущественно из орбиталей атомного характера: эти орбитали описывают, например, остовные электроны и неподеленные электронные пары.

В многоатомных системах одна и та же МО может иметь как связывающий, так и разрыхляющий характер в разных точках пространства, в зависимости от природы перекрывания соответствующих АО.