Soru:
CO + 'nın bağ uzunluğu neden CO'nunkinden daha az?
Papul
2014-03-26 22:49:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Moleküler yörünge teorisine göre, $ \ ce {CO} $ 'ın tahvil sırası 3'tür. $ \ ce {CO +} $ oluştuğunda, tahvil sırası 2,5'e düşer ve bu nedenle tahvil uzunluğu artmalıdır.

Bununla birlikte, $ \ ce {CO +} $ 'ın tahvil uzunluğunun $ \ ce {CO} $' dan az olduğu bulundu. Bu nasıl oluyor?

CO'nun HOMO'su hafif bir antibonding özelliğine sahiptir. Bu gözlemin nedeni bu olabilir.
Çok alakalı soru: [CO + 3.5'in tahvil sırası neden?] (Https://chemistry.stackexchange.com/q/35641/16683)
üç yanıtlar:
Philipp
2014-03-27 01:46:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Maalesef, buckminst ve Uncle Al tarafından sunulan argümanlar tamamen doğru değil. MO şemaları doğrudur ancak HOMO - $ \ sigma $ orbital ($ s _ {\ sigma} ^ {*} (5 \ sigma) $ in buckminst diyagramı, $ \ sigma_ {3} $ in Uncle Al 'ın diyagramı) antibonding değildir, ancak karakter olarak biraz bağıntılıdır çünkü doğru simetriye sahip $ \ ce {p} $ atomik orbitallerle bir miktar karışım vardır (bu bağlamda MO şeması Uncle Al , buckminst 'den daha iyidir çünkü bu karışımı gösterir).

Yani, asıl sorun hala devam ediyor. için olası bir açıklama iyonizasyondan sonra bağın kısalması, iyonizasyonun $ \ ce {CO} $ - elektron polarizasyonunda bir kaymaya yol açmasıdır (iyonizasyonda, çoğunlukla $ \ ce {C} $ - merkezli HOMO - $ \ sigma'dan bir elektron kaybolur $ orbital ve bu $ \ ce {C} $ atom) üzerinde pozitif bir kısmi yük oluşumuna yol açar. Bu $ \ ce {CO} $ - bağının kovalansını güçlendirir ve böylece bağ uzunluğunu azaltır (HOMO'dan beri - $ \ sigma $ yörünge sadece biraz bağlanıyor, awa alarak çok fazla bağ kaybı olmuyor y elektronlarından biri - kayıp bağ, kovalentlikteki kazançtan daha ağır basıyor). Bağ kovalansının bu güçlenmesini şu şekilde düşünebilirsiniz: İki atomik orbital, enerjileri yakınsa daha iyi etkileşime girebilir (daha güçlü bağlar oluşturur). $ \ Ce {C} $ üzerindeki pozitif kısmi yük olmadan $ \ ce {O} $ lie'ın AO'ları enerjik olarak $ \ ce {C} $ AO'larının çok altında (bu en çok $ \ ce {s için telaffuz edilir) } HOMO - $ \ sigma * $ orbitalini oluşturan $ AO'lar. Ancak $ \ ce {C} $ üzerindeki pozitif kısmi yük ile $ \ ce {C} $ AO'ları enerjide aşağı kaydırılır ve böylece enerjileri $ \ ce {O} $ ile ilgili AO'lara daha yakındır ve bağlar oluştuğunda daha güçlü bir etkileşim.

(+1) Teorik açıdan bu konu hakkında daha fazla bilgi: [burada] (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jcc.20477/abstract). Karbondaki pozitif yük aynı zamanda güçlü $ \ pi $ -bondların Karbona doğru daha polarize olmasına neden olarak bağı daha güçlü hale getirir.
@Martin Referans sağladığınız için teşekkürler. Marburg'lu bir profesör tarafından yazılmış bir referans vermeniz tesadüf değil galiba :)
Gönderinizi tekrar gözden geçirdim (ne yazık ki daha önce oy verdim) ve önemli bir argümanın eksik olabileceğini fark ettim: İyonlaşma üzerine, elektronik yük ile ilişkili nükleer yük daha yüksektir. Bu nedenle, daha az elektron daha fazla çekildikçe orbitallerin daha daralması gerekir. Yani başka bir neden basit ve basit elektrostatik olacaktır. (İyonizasyon üzerine, CO'nun eski HOMO'su da CO (+1) içindeki $ \ pi $ orbitallerinin altına düşer - eksik spin eşleşmesi, daha düşük elektron itmesi ve $ \ sigma $, $ \ pi $ 'dan daha fazla daralmıştır.)
Yani diğer iki cevap yanlış mı?
@Martin Yorumunuzu doğru anladığımdan emin değilim. Cevabımın yanlış olduğunu veya sadece yaptığınız elektrostatik argümanın eksik olabileceğini mi söylüyorsunuz? Ayrıca, "iyonizasyon üzerine, CO'nun eski HOMO'su da CO (+1) olarak $ \ pi $ orbitallerinin altına düşer" diyorsunuz. Bu ilginç: Bunu kendiniz mi hesapladınız veya bunu nasıl biliyorsunuz? Ama korkarım, daha fazla büzülmüş orbitallere yol açan daha yüksek etkili nükleer yük ile normal CO2'den daha kısa bir bağ uzunluğuna sahip iyonize CO2 arasındaki bağlantıyı kuramıyorum. Bu konuyu biraz daha açıklayabilir misiniz, lütfen?
@Dissenter Bana göre diğer cevaplar, kendi cevabımda belirtilen nedenlerden dolayı gerçekten yanlış. Martin'in en üst yorumunda bağlantı verdiği makaleye bir göz atın. Her şeyi oldukça düzgün ve benim sağlayabildiğimden daha derinlemesine açıklıyor.
Benim yorumum, sizin zaten doğru cevabınızı tamamlayıcı niteliktedir (bunu daha önce yapmamış olsaydım, tekrar oy kullanırdım. Geriye dönüp baktığımda yorumum kötü bir şekilde ifade edilmişti). Kasılma kısmı hakkında biraz daha düşünmem ve onu bazı verilerle beslemeye çalışmam gerekiyor. Daha sonra bir cevap gönderebilirim. HOMO kısmı hakkında, tekrar farklı bir yöntemle kontrol edeceğim, sonuçlara atlamak istemiyorum. CO müthiş basit bir molekül olduğu ve birçok hesaplama için fazla karmaşık olduğu için, bu çifte kesinlikten emin olmak istiyorum, ama evet bu ifade yaptığım bir hesaplamanın sonucuna dayanıyordu.
@Martin Çaba için teşekkürler. Kesinlikle cevabınızı dört gözle bekleyeceğim. Ve burada işte dikkate alınması gereken başka bir etki varsa, bunu bir bağlanma durumunu analiz ederken dikkat etmem gereken şeyler portföyüme memnuniyetle ekleyeceğim - böyle şeylerle her zaman çok ilgileniyorum :)
Uncle Al
2014-03-27 01:00:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

http://www.meta-synthesis.com/webbook/39_diatomics/co.jpg
Ölçülen $ \ ce {CO} $ tahvil uzunluğu 1.128 Å, $ \ ce { CO ^ {+}} $, 1.115 Å'dir. Aşağıdaki karbon monoksit MO diyagramı göz önüne alındığında, daha kısa bir bağ uzunluğuna sahip katyon elde etmek için elektron nereden uzaklaştırılır? $ \ ce {CO} $, 0.122 debyes dipol momentine sahiptir, karbon üzerinde net negatif yük. Ardından, elektronun karbon üzerindeki sigma anti-bonding yörüngesinden çıkarıldığından şüpheleniliyor.

carbon monoxide MO diagram

Bu heyecan verici hale geliyor! IR gerilmesi: CO, 2143 cm ^ (- 1), CO +, 2184 cm ^ (- 1) - kesinlikle daha sıkı bir bağ. Katyon daha güçlü bir şekilde bağlıdır, http://131.104.156.23/Lectures/331/331_chapter_6.htm LCAO terimlerinde, belki sp-hibrid, iki bağlanmayan lob bırakır. Karbon lob, elektron yoğunluğunun yarısından fazlasına sahiptir. ve tercihen iyonlaşır.
Bu soruda ilk başta düşündüğümden kesinlikle daha fazlası vardı. Konunun çok sezgisel olmayan bazı yönleri vardır - CO'nun MO diyagramı cevabın açık görünmesini sağlar ama aslında yanlış mantığa yol açar (cevabıma bakın).
buckminst
2014-03-27 01:02:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Moleküler Orbital teorisi daha uzun bir bağ öngörmez. Daha kısa bir bağı doğru tahmin ediyor. $ \ Ce {CO} $ için HOMO, sigma antibonding orbitalidir. İyonize edildiğinde bağ sırası 3,5'e çıkar ve bağ uzunluğu azalır.

enter image description here

@UncleAl öyle değil. Ama orbitaller güzel. $ S _ {\ sigma} * $ orbitalinin şekline bakın ve bunu yalnızca iki s-orbitalinden oluşturmayı deneyin.


ⓘ
Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 3.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...