Как объясняется методом мо парамагнитные свойства молекулы кислорода?

При объяснении методом МО (молекулярных орбиталей) парамагнитных свойств молекулы кислорода важно понять и описать электронную структуру этой молекулы.

Молекула кислорода (O2) состоит из двух атомов кислорода (O). Каждый атом кислорода имеет 8 электронов, атомная орбитальная конфигурация \(1s^2 2s^2 2p^4\). В процессе образования молекулы O2 атомы кислорода делят свои электроны, чтобы образовать связь.

В методе МО предполагается, что электроны в молекуле находятся не только на орбиталях, связанных с отдельными атомами, но и на новых молекулярных орбиталях, образованных в результате комбинации атомных орбиталей. В случае молекулы O2, образуется 12 молекулярных орбиталей, включающих 2 орбитали σ и 10 орбиталей π.

Поскольку атомы кислорода имеют сначала одинаковую электронную орбитальную конфигурацию, при формировании молекулы О2, каждый атом кислорода вносит по два электрона. Таким образом, мы должны распределить 16 электронов по 12 молекулярным орбиталям.

При распределении этих электронов, первые два электрона помещаются в самую низкую молекулярную орбиталь, затем следующие два электрона помещаются в следующую по энергии молекулярную орбиталь, и так далее.

Результатом этого процесса является заполнение всех орбиталей, кроме двух молекулярных π-орбиталей, которые остаются неполностью заполненными. Это свидетельствует о наличии двух неспаренных электронов в молекуле O2, что делает ее парамагнитной.

Таким образом, используя метод МО, мы объясняем парамагнитные свойства молекулы кислорода на основе ее электронной структуры.