Спінова теорія валентності.
За теорією Льюїса - Лондона валентність атомів визначається числом неспарених електронів, за рахунок яких здійснюється хімічний зв'язок між атомами.
Освіта валентного зв'язку між атомами обумовлено взаємної компенсацією спинив їх валентних електронів. Що виходять при цьому електронна пара входить у зовнішній електронні рівні обох з'єднуються атомів.
Значення валентності атома визначаються нескомпенсованими електронними спинами, можливі варіанти яких виводяться з основних характеристик атома - числа електронів в зовнішньому рівні і його максимальної місткості.
Максимальну місткість окремих підрівнів того чи іншого квантового рівня нерідко висловлюють числом незалежних осередків, кожна з яких може вмістити одну електронну пару:
Загальна кількість осередків в шарі дорівнює квадрату його головного квантового числа (т. Е.) (Див. Табл. 19 і слід.).
Згідно з принципом Паулі, в кожному осередку може вміститися один або два електрони. У разі розміщення двох електронів вони повинні мати різні спини.
Внаслідок квантовомеханічного взаємодії цих електронів і замикання їх магнітних полів вони зближуються і взаємно пов'язують один одного - атоми нульвалентни. Але при підведенні відповідної кількості енергії ззовні цю пару електронів можна роз'єднати (т. Е. Розпарити) і зробити атоми валентними (збуджений стан).
Порушенням електрона називається процес перекладу його з одного підрівня на інший в межах одного і того ж рівня.
Процес роз'єднання електронної пари вимагає певної витрати енергії, при цьому атом буде збудженою і, отже, буде мати великий запас потенційної енергії, ніж атом в основному (вільному) стані.
Для багатьох атомів валентність в залежності від умов змінюється. Змінну валентність атома, пов'язану із загальним числом неспарених електронів, що утворюються при послідовному збудженні, називають спін-валентністю. Допустимі спінової теорією валентності наведені для деяких елементів нижче у схемі:
Основні положення спінової теорії валентності стосовно ковалентного зв'язку є правильними. Але що даються нею конкретні вказівки по ряду питань нерідко суперечать досвіду, що обумовлено, очевидно, тим, що квантові рівні атомів в молекулах ототожнюються з квантовими рівнями ізольованих атомів. Цим недоліком не страждає метод молекулярних орбіталей, що дає теоретичне обгрунтування нелокалізованной зв'язку.
В даному методі молекула (комплекс) розглядається як єдине ціле, в якому окремі атоми втрачають свої індивідуальні якості, а електрони стають загальними для всієї молекули.
Аналогічно тому, як кожному електрону в атомі відповідає своя атомна орбіталь (АТ), в молекулі йому відповідає молекулярна орбіталь (МО).
Нижче наведено розподіл електронів по енергетичним рівням і подуровням у елементів, що належать до груп (сімейств) s, p, d і f.