Frage:
Molekülorbitaltheorie & Vorhersage der Stabilität eines Moleküls?
Melanie
2013-03-21 01:09:17 UTC
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Eine Frage in meinem Lehrbuch für allgemeine Chemie gibt mir eine Liste von Formeln für Moleküle und Ionen. Anschließend werde ich gebeten, mithilfe der Molekülorbitaltheorie zu bestimmen, ob jede in einer relativ stabilen Form existieren würde oder nicht.

Wie kann ich das sagen? Das Kapitel behandelt molekulare Formen, Valenzbindungstheorie und Molekülorbitaltheorie, die alle auf dem aufbauen, was im vorherigen Kapitel gelehrt wurde (hauptsächlich auf Lewis-Strukturen). Ich kann nicht sagen, welche Konzepte verwendet werden sollen, um zu sagen, was stabil sein wird und was gewonnen hat 't.

"Ich kann nicht sagen, welches Konzept ich verwenden soll", es hängt von den Molekülen ab und davon, was Sie bisher in der Molekülorbitaltheorie gesehen haben. Sind es einfache, anorganische Moleküle oder komplexere organische Moleküle? Könnten Sie eine Liste der genannten Moleküle bereitstellen?
Einer antworten:
Lighthart
2013-03-21 07:00:14 UTC
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Sie müssen die Orbitale mischen, sie mit den Elektronen füllen und prüfen, ob Sie eine Nettobindung haben.

ZB: H + H zwei 1s-Orbitale mischen sich zu Sigma und Sigma *. Insgesamt zwei Elektronen, beide besetzen das Sigma-Orbital, zwei mehr Elektronen in der Bindung als antibindende Orbitale, die Verbindung ist stabil.

H2 MO diagram

ZB: He + He; gleiche Mischung wie oben. Vier Elektronen, zwei im Sigma, zwei im Sigma *. Da es so viele Bindungselektronen wie antibindend gibt, gibt es keine Nettobindung. He2 ist nicht möglich.

He MO Diagram

ZB: He + H; gleiche Mischung wie oben. Drei Elektronen, zwei in Sigma, eines in Sigma *. Ein Elektron mehr beim Binden als beim Antibinden. He-H bildet eine sehr schwache Bindung. Bitte beachten Sie, dass das Diagramm für He2 + ist, aber das He-H sehr ähnlich ist.

He2+ MO diagram

ZB: Li + H; Li hat 1s + 2s, während H 1s hat. Diese Mischung bildet ein Sigma-Orbital aus H1s + Li2s, ein Sigma * -Orbital und H1s-Li2s und ein nicht bindendes Orbital aus Li1s (energiearmer als das Sigma). Vier Gesamtelektronen. Nichtbindendes Sigma ist besetzt, und dann ist das Sigma-Orbital besetzt. Nettoeffekt: Li-H bildet eine stabile Bindung.

LiH MO diagram

Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass die ersten drei Diagramme eine identische Struktur hatten, auch wenn ihre Energieniveaus unterschiedlich waren. Dies ist eine Eigenschaft der quantenmechanischen Symmetrie, und zur Lösung des Problems müssen nur einige Diagrammtypen bekannt sein und die Elektronen ausgefüllt werden. Betrachten Sie die zweite Reihe. Das Diagramm lautet wie folgt:

enter image description here

Sie zählen einfach die Valenzelektronen und füllen das Diagramm aus. Dann subtrahieren Sie die Anzahl der Bindungsorbitalelektronen von der Antibindung, und wenn Sie mehr haben, haben Sie eine Bindung.

Einige Webseiten sind sehr gut für weitere Erklärungen:

Quelle der Diagramme: http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb08.html

und http: //www.meta-synthesis .com / webbook / 39_diatomics / diatomics.html

Gibt es einen bestimmten Grund, warum dieselbe Grafik dreimal in diesem Beitrag enthalten ist?
Das Diagramm ist topologisch gleich. Auch ich habe das vor drei Jahren geschrieben, als ich neu auf der Seite war. Der Beitrag selbst erklärt.


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