Domanda:
Previsione delle forze di sovrapposizione del legame sigma di s-s, p-p, s-p, sp-sp ecc
jonsno
2017-08-19 13:59:58 UTC
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Come possiamo prevedere qualitativamente le forze di $ \ sigma- $ bond di sovrapposizione tra:

  • $ \ ce {ss} $
  • $ \ ce {sp} $
  • $\ce{pp}$
  • $\ce{sp-s}$
  • $ \ ce {sp-p} $
  • $\ce{sp-sp}$

ecc.?

Il mio libro di scuola dice che la forza del legame di $ \ ce {ss} $ overlap è maggiore di $ \ ce {sp} $ overlap che è maggiore di $ \ ce {pp} $

Un altro libro Inorganic Chemistry di JD Lee afferma questo:

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I fatti sono indicati nei libri precedenti corretto o giustificato? Esiste un ordine di forze di sovrapposizione orbitali? Se è così, possiamo prevederlo qualitativamente?

Una risposta:
Tyberius
2017-08-20 03:12:45 UTC
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Penso che il problema potrebbe essere quello a cui ci si riferisce agli orbitali. Entrambi i libri potrebbero essere corretti se si riferiscono a $ \ mathrm {p-p} $ sovrapposti differenti. Ad esempio, supponiamo che due atomi si leghino lungo l'asse z. $ \ mathrm {p_z} - \ mathrm {p_z} $ overlap sarebbe maggiore di $ \ mathrm {s-s} $ perché i lobi degli orbitali p si estendono per incontrarsi tra le due molecole. Se invece guardassimo $ \ mathrm {p_x} - \ mathrm {p_x} $ overlap, la $ \ mathrm {s-s} $ overlap sarebbe maggiore perché i lobi p non si estendono l'uno verso l'altro. L'aumento dell'ibridazione aumenta la sovrapposizione perché combina la direzionalità degli orbitali p (che si estendono lontano dall'atomo) e la densità elettronica degli orbitali s (spazio più ampio per la sovrapposizione che si verifica).

Il libro di scuola chiedeva informazioni sugli orbitali p solo sull'asse internucleare! Penso che i libri di scuola possano essere sbagliati perché come hai detto tu gli orbitali p sono più direzionali e dovrebbero formare legami più forti
@samjoe potresti includere il passaggio pertinente del tuo libro di testo nella tua domanda? Potrebbe fornire più contesto ad altre persone che potrebbero avere alcuni pensieri.
Al momento non sono in grado di fornire un'immagine. Comunque il mio obiettivo principale qui è quello di essere in grado di prevedere facilmente le forze di legame della sovrapposizione degli orbitali! :)
@samjoe Bene, allora per ora, direi fidati del libro di chimica inorganica e che l'ibridazione aumenta la sovrapposizione. Non sono sicuro a cosa si riferisca l'altro libro di testo.
@Tyberius Secondo questo ragionamento, una sovrapposizione p-p non dovrebbe essere più forte di tutta la sovrapposizione degli orbitali ibridati?
@Taufeeque Credo che queste misure siano per gli orbitali che si sovrappongono frontalmente. L'OP menziona il ragionamento secondo cui gli ibridi hanno lobi diretti più grandi e quindi dovrebbero avere un legame più forte.
@Tyberius Non sono in grado di visualizzare come gli orbitali $ \ ce {pz} $ estendano i loro lobi per l'incollaggio mentre $ \ ce {px} $ no. Credo che l'asse z sia stato preso come asse molecolare per convenzione, ma non riesco davvero a vedere come questo aiuti. Inoltre, se stiamo aumentando il carattere p nella nostra ibridazione (ad esempio, sia $ \ ce {sp3} $), allora non è possibile che la sovrapposizione diventi più debole lungo un dato asse (diciamo asse y ) rispetto a un legame formato da un $ \ ce {py} $ orbitale puro, poiché il carattere percentuale y nel primo è sicuramente inferiore a un $ \ ce {py} $ orbitale puro?
@YUSUFHASAN quello che stavo fondamentalmente cercando di trasmettere è che il legame internucleare degli orbitali p (un legame sigma) dovrebbe essere più forte del legame non internucleare (come un legame pi). Per gli ibridi, possiamo sempre riorientare gli atomi in modo che i lobi più grandi siano uno di fronte all'altro. Quindi se due atomi sono passati dall'ibridazione sp a sp2, potremmo sempre riorientarli in modo che i loro lobi siano lungo il loro asse internucleare.
@Tyberius Di nuovo, non ti ho portato alla seconda parte. La sovrapposizione sigma di due atomi ibridati sp2 avverrà sempre sull'asse molecolare stesso, quindi dove avverrebbe il riorientamento? Inoltre, (a meno che tu non li coinvolga in qualche modo in qualche tipo di reazione chimica) come possono semplicemente "passare" gli atomi da un'ibridazione all'altra?
@YUSUFHASAN quindi è la tua confusione perché un orbitale ibridato si sovrappone meglio di un puro p? È davvero solo una questione di orbitali ibridati con la loro densità focalizzata in un lobo, piuttosto che lobi uguali nella direzione di legame e opposta. Potresti pensare a una reazione chimica che cambia l'ibridazione, ma possiamo essere più astratti e pensare solo al cambiamento dell'ibridazione. L'ibridazione è solo un costrutto matematico e possiamo sempre scegliere una miscelazione arbitraria degli orbitali; Ci capita di sapere che certe miscele sono dovute a un lavoro migliore nel descrivere il legame.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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