Kirjoistani käy ilmi, että joukkovelkakirjalaina $ \ ce {CO +} $ on 3,5 $. Mutta eikö sen pitäisi olla 2,5 dollaria? Googlessa tätä löysin seuraavan vastauksen , joka on Stack Exchangessa, mutta siinä puhutaan vain joukkovelkakirjan pituudesta.
En voi ymmärtää, miksi se on 3,5 dollaria, kun olen luokassa 11.
Kommentit
- Hyvin samanlainen kysymys täällä saattaa haluta tarkistaa: Miksi CO +: n sidoksen pituus on pienempi kuin CO: n?
Vastaus
Koulussa ja yliopistoissa on pitkään opetettu, että hiilimonoksidin HOMO on anti-bonding. Ilman asiayhteyttä opetettiin myös, että sidosjärjestys CO on kolme, koska sitovilla orbitaaleilla on kahdeksan elektronia ja sitoutumisen estävillä orbitaaleilla kaksi. $$ \ text {Bond order} = \ frac12 (\ text {bonding} – \ text {anti-bonding}) $$ Olettaen että HOMO kiinnittyy (ei ole!) ja ottaa yhden elektronin pois, sidosjärjestyksen on noustava 3,5: een. Tämä on väärin.
Kun katsomme MO-kaaviota, laskettu versio löytyy täältä , tiedämme, että HOMO, ts. 3 σ, on sitoutuva kiertorata, kun taas sidoksen estävä kiertorata on 2 σ. Ionisoimalla poistamme yhden sidoselektronin ja siksi sidosjärjestyksen on laskettava arvoon 2,5, kuten ehdotit.
Se ei kuitenkaan ole niin helppoa. Tarkkaan ottaen alla oleva MO-malli on, samoin kuin MO-teoria, likiarvo ja vain yksi mahdollinen konfiguraatio. Vaikka meidän ei tarvitse käyttää resonanssirakenteita MO-teorian kanssa, meidän on harkittava muita kokoonpanoja (analogisia viritettyjen tilojen kanssa). Joten luonnollisesti CO: n sidosjärjestys ei ole tiukasti 3. Ja elektronin poistaminen ei tarkoita, että poistamme sen vain yhdeltä kiertoradalta sen sijaan, että pienennämme elektronitiheyttä. Siksi emme voi ennustaa sidosjärjestystä tarkasti näillä yksinkertaisilla näkökohdilla.
Kokeelliset havainnot ja teoreettiset laskelmat viittaavat siihen, että sidos todellakin vahvistuu elektronia poistettaessa. Katso tarkemmin -linkitetty kysymys ja Philippin vastaus sisällä. (Älä katso muita vastauksia, ne ovat niin väärät kuin voisivat olla.)
Lyhyesti sanottuna: $ \ ce {CO} $: n joukkovelkakirjalainan järjestys ei ole täsmälleen 3, eikä elektronin poistaminen nosta joukkovelkakirjalainan arvoa 3,5. Molemmissa tapauksissa havaittu joukkovelkakirjajärjestys on todennäköisesti lähempänä arvoa 2,5, kun taas kokeiden mukaan sidos on vahvempi dollareissa $ \ ce {CO +} $.
Liimausmerkillä olevalla kiertoradalla ei ole solmua, joka on kohtisuorassa sidoksen akseliin; kiertoradalla, jolla on sitoutumattomuutta, on ainakin yksi solmu kohtisuorassa sidosakseliin (elektronitiheys on nolla). Tarkkaan ottaen ei ole sitoutumattomia kiertoratoja.
Kommentit
- Eikö viimeisen lauseen tulisi olla ”… hiilimonoksidissa”? Iirc, on olemassa muutama sitoutumaton kiertorata (symmetrian vuoksi) esim. luvussa $ \ ce {HCl} $.
- @Jan Se, miksi sanoin tiukasti, toinen kahdesta luokasta sopii mihin tahansa kiertoradalle. Yleensä luokittelemme sitoutumattomiksi orbitaaleiksi ovat lineaariset yhdistelmät, jotka " eivät muutu energiassa ". Se ' ei yksinkertaisesti ole mahdollista ulkoisen kentän takia. HCl: ssä sitoutumattomilla orbitaaleilla ei ' t ole solmua, joka on kohtisuorassa sidoksen akseliin (huomasit, että unohdin sen), joten ne luokitellaan sidoksiksi.
- @ Martin- マ ー チ ン kuten kuvassa, eikö ' t kiertoradalla $ \ mathrm {3 \ sigma} $ ole 2 solmua kohtisuorassa sidoksen akseliin? (tai ehkä ne eivät ole solmuja; halusin vain selventää)
- @Aniruddha olet oikeassa, ja sanamuotoni on ehkä hieman poissa. Kohtisuorat solmut kulkeutuvat ytimien läpi, joten sidosakselilla ei ole solmua sitä ympäröivien vastaavien ytimien välillä. Jos katsot kyseisen akselin äärettömyyttä, olet täysin oikeassa. Minun pitäisi todennäköisesti jäädä eläkkeelle. Kiitos, että sait sen.
Vastaa
Tämä on erittäin hyvä selitys, jonka löysin täältä: http://www.answers.com/Q/What_is_the_bond_order_of_CO_plus
CO ei ole homoydinatomi, kuten C2, N2 tai edes O3, O3 (molemmat nämä luokat ovat erilaiset: sekoittaen 2s-2p ja ilman sitä). Joten 2s: n, C: n ja O: n 2p e- atomienergiatasoissa on suuri ero. Tämän seurauksena 2p (pi) x, 2p (pi) y ja 2p (sigma) z on pienempi energia kuin 2s (sigma) ) *. E-menetetty on siis 2s (sigma) * 2 eikä 2p (sigma) z. Näin ollen joukkovelkakirjalainan järjestys nousee 3: sta 3,5: een eikä laske 2,5: een.(Tyypillinen koulukirjan kaava ei toimi sellaisille lajeille kuin CO, CO + ja jopa NO, NO + monissa tilanteissa.)
Kommentit
- olen erittäin eri mieltä siitä, että pidät Answers.com-sivustoa hyvänä lähteenä, ainakin ChemSE: hen verrattuna. Ja ennen kaikkea ' ei kannata kopioida vastauksia sanasta sanaan.
Vastaus
Pienen koon ja positiivisen varauksen takia CO-rakenne on 2s: n vastaista hylkimistä vastaan ja kun elektroni poistetaan, se poistetaan 2 sekunnin kuluttua vasta-aineesta, joten sidosjärjestyksestä tulee 3,5 
kommentit
- Tämä kaavio on väärin, se kuvaa C- ja O-atomienergiatasojen olevan samat. 67ddbe6659 ”>
en tiedä, mistä ' puhut.
Vastaa
Se on 3,5 dollaria $ \ ce {CO} $: n synergisen sidoksen takia, joka vapauttaa paljon energiaa, mikä lisää vasta-aineen $ 2 \ sigma $ energiaa ja kun muutamme $ \ ce {CO} $ to $ \ ce {CO +} $ -elektroni vapautuu $ 2 \ sigma $ -vastauksesta, jolloin sidosjärjestys on 3,5 $.