.i а с к д а н и е первое - / / и ю н я
валентных состояниях с характерным для каждого на них распределением электронной плотности. Так, например, из теории следует, что атом углерода в предельных соединениях обязательно должен иметь тетраэдриче-скую конфигурацию электронного облака, образуя четыре так называемые сг-связи. В непредельных соединениях с двойной связью и ароматических соединениях углерод способен образовать три ог-связи, лежащие в одной плоскости и образующие друг с другом угол в 120 , а четвертую связь (так называемую тг-связъ) атом углерода образует за счет электрона (/)-электрона), облако которого имеет ось симметрии, перпендикулярную к плоскости первых трех связей. Для соединений с тройной связью квантово-химические расчеты приводят к линейной конфигурации.
При помощи квантовой химии были определены возможные геометрические конфигурации соединений многих других атомов, однако вопрос о том, какая именно из отих конфигураций осуществляется в действительности, практически можно решить только на основании опытных данных.
Физическая интерпретация многих особенностей, характерных для многоатомных молекул, как взаимное влияние атомов, свойства сопряженных двойных связей, качественное различие в характере взаимодействия непосредственно и посредственно связанных атомов и др., естественно не могла быть дана на основе расчетов простых молекул. Квантово-механические расчеты многоатомных молекул, производимые методами «электронных пар» и «молекулярных орбит», чрезвычайно приближенны, а потому получаемые при их помощи количественные результаты без дополнительного исследования нельзя считать обоснованными и падежными. Однако эти расчеты часто допускают достаточно обоснованные общие качественные выводы, поскольку последние не связаны с частным характером предположений, лежащих в основе расчетов. Эти общие качественные выводы позволили истолковать ряд особенностей сложных молекул.
Так, из указанных расчетов следует, что выработанное ранее химиками представление о передаче взаимного влияния атомов в молекуле по цепи связей путем электронных смещений (посредством перераспределения электронной плотности в молекуле) вполне согласуется с известными квантовыми свойствами электронов. Квантовая химия способствовала вскрытию тех специфических законов, которым подчиняются эти изменения в распределении электронной плотности. Эта специфичность проявляется, например, в значительном ослаблении взаимодействия двух смежных частей молекулы, когда в результате поворота одной из этих частей относительно другой оси облаков тс-электронов двух непосредственно связанных атомов устанавливаются под прямым углом друг к другу.
Качественное квантово-химическое рассмотрение многоатомных молекул показало, что, вследствие насыщения валентностей и быстрого убывания с расстоянием сил химического взаимодействия атомов, условия взаимодействия /двух непосредственно не связанных атомов существенно отличны от условий взаимодействия двух атомов, непосредственно связанных друг с другом. По этой причине непосредственно не соединенные-атомы влияют друг на друга в основном только через посредство промежуточных атомов.
Таким образом, квантово-химическая трактовка сложных молекул полностью подтверждает и конкретизирует положение теории Бутлерова о качественном различии в характере взаимного влияния непосредственно связанных атомов и атомов, связанных через посредство других атомов.