Рассмотрим молекулы с четырьмя электронными парами, находящимися в вершинах тетраэдра. В молекуле CF4 (тип АХ4) все пары принадлежат химическим связям, поэтому атомы фтора также расположены в вершинах тетраэдра. В молекуле NF3 (тип АХ3Е) одна пара электронов азота не участвует в образовании связи, так что молекула имеет форму треугольной пирамиды. Наконец, молекула F2O (тип АХ2Е2) с двумя неподеленными электронными парами имеет угловую форму.
МОЛЕКУЛЫ, КОТОРЫЕ СУЩЕСТВУЮТ ТОЛЬКО В ВОЗБУЖДЁННОМ СОСТОЯНИИ
Если сближать друг с другом два атома гелия (электронная конфигурация 1s2), общая энергия всё время повышается: при любом расстоянии она больше, чем сумма энергий изолированных атомов. Это означает, что молекула Не2 из таких атомов образоваться не может.
Если же один из атомов возбудить и перевести 1s-электрон на 2s-ypoвень, то такой атом способен соединиться с невозбуждённым во вполне устойчивую (с энергетической точки зрения) молекулу. Правда, молекула в возбуждённом состоянии живёт недолго: примерно через 10-8 секунд после образования она испустит квант света и перейдёт в основное состояние, в результате чего немедленно распадётся на атомы.
Молекулы, которые могут существовать только в возбуждённом состоянии, называют эксимерами (от лат. excito— «возбуждаю»). К ним относятся многие двухатомные молекулы, например Не2, Ne2, Ar2, XeF, KrF, Hg2. Энергия, выделяющаяся при электронных переходах в подобных молекулах, используется в мощных эксимерных лазерах, работающих в ультрафиолетовом и видимом диапазоне.
В молекуле С=О атомы связаны тройной связью: две из этих связей образованы по обменному механизму, а третья — по донорно-акцепторному.
Теория Льюиса позволяет не только описать распределение электронов в молекулах, но и рассчитать так называемые эффективные заряды на атомах. Для этого электронный «колхоз» временно «разгоняют», электроны, участвующие в химической связи, делят поровну между атомами, подсчитывают общее число электронов каждого атома и сравнивают его с числом валентных электронов до образования связи. В молекуле СО на долю углерода приходится пять электронов (два своих и три из шести общих), тогда как в свободном атоме углерода — четыре электрона. Лишний электрон означает, что эффективный заряд на атоме углерода в моле-