Как объясняется методом МО парамагнитные свойства молекулы кислорода?

Тема урока: Парамагнитные свойства молекулы кислорода

Инструкция: Парамагнетизм - это явление, когда вещество обладает слабым магнитным полем в присутствии внешнего магнитного поля. Молекула кислорода (O2) обладает парамагнетическими свойствами благодаря наличию непарных электронов.

Метод МО (метод молекулярных орбиталей) позволяет описывать электронную структуру молекулы, а также определять её магнитные свойства. При исследовании кислорода методом МО мы рассматриваем формирование молекулярных орбиталей.

Молекула кислорода состоит из двух атомов, каждый из которых имеет 6 электронов. При соединении этих атомов образуется молекулярная орбиталь, заполняющаяся электронами. Отдельные атомные орбитали, называемые $\sigma$- и $\pi$-орбитали, сливаются в молекулярные орбитали, которые также имеют $\sigma$- и $\pi$-симметрию.

Изучение электронной структуры молекулы кислорода методом МО позволяет показать, что у нее есть два непарных электрона в $\pi$-молекулярных орбиталях. В результате этого, молекула кислорода обладает парамагнетическими свойствами, так как непарные электроны создают магнитное поле, которое взаимодействует с внешним магнитным полем.

Например: При объяснении параллельного спина непарных электронов в молекуле кислорода, вы можете использовать метод МО, чтобы проиллюстрировать формирование молекулярных орбиталей и присутствие непарных электронов в пи-орбиталях.

Совет: Для лучшего понимания парамагнитных свойств молекулы кислорода рекомендуется изучение основ электронной структуры атомов и формирования молекулярных орбиталей. Также можно провести дополнительные исследования по методу МО и его применению для объяснения других парамагнитных свойств молекул.

Задача на проверку: Какие парамагнитные свойства имеет молекула оксида азота (NO)? Объясните это с помощью метода МО.