ГЛАВА 2 СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 2.1 ...

Так как предельные структуры (1а) и (1б) получаются при перестановке одинарных идвойных связей, то с 1 = с 2 . Функции ψ соответствует меньшее значение энергии, чем для ψ 1 иψ 2 , т. е. ψ - это приближение к результатам точного решения уравнения Шредингера.Результат окажется еще более точным, если помимо этих двух валентных схемучитывать еще возможные три схемы (структурные формулы Дьюара):В этом случае смешанная волновая функция примет вид:ψ = c 1 ψ 1 + c 2 ψ 2 + c 3 ψ 3 + c 4 ψ 4 + c 5 ψ 5 , (1.52)где ψ 3 , ψ 4 и ψ 5 - волновые функции структур с диагональными связями.Очевидно, что c 3 = c 4 = c 5 , т. е. в формуле (1.52) коэффициенты имеют лишь двазначения. Правда, энергия электронных состояний, отвечающих структурам (3), (4) и (5),выше, чем структур (1а) и (1б) (так как в структурах Дьюара одна из π-связей слабееостальных). Поэтому их вклад в величину ψ меньше, чем вклад первых двух структур. Этоозначает, что в первом приближении можно не принимать во внимание ψ 3 , ψ 4 и ψ 5 ,ограничиваясь ψ 1 и ψ 2. Подобный метод объяснения и расчета химической связи в молекулахполучил название метода наложения валентных схем (теории резонанса). В этом методеиспользуют волновые функции видаψ = Σc i ψ i,причем каждое слагаемое ψ i отвечает определенному расположению связей в молекуле. Спомощью вариационного метода можно вычислить энергию молекулы. Коэффициент c i прикаждой волновой функции ψ i имеет тем большее значение, чем меньше энергиясоответствующей ей структуры.Метод наложения валентных схем, использующий различные варианты выраженияволновой функции электронов в молекуле, например для С 6 Н 6 - менее точный вариант (1.51)и более точный (1.52), является лишь математическим приемом. Истинное распределениеэлектронной плотности в молекуле, находящейся в данном энергетическом состоянии,вполне определенное и единственное, никаких изменений в нем не происходит. Поэтомунеправильно было бы считать, что бензол содержит смесь молекул, находящихся в пятиразличных состояниях, или что структура молекул, определяющая свойства этогосоединения, является наложением (резонансом) пяти реально существующих структур.