내 책에 따르면 $ \ ce {CO +} $의 채권 주문은 $ 3.5 $입니다. 하지만 $ 2.5 $가 아니어야하나요? 인터넷 검색에서 Stack Exchange에있는 다음 answer 를 찾았지만 채권 길이에 대한 유일한 이야기입니다.
11 번 수업에서 3.5 $ 인 이유를 이해할 수 없습니다.
댓글
- 여기에 매우 유사한 질문이 있습니다. 확인하고 싶을 수도 있습니다 : CO +의 결합 길이가 CO의 결합 길이보다 작은 이유는 무엇입니까?
답변
오랫동안 학교와 대학에서 일산화탄소의 HOMO는 결합 방지라는 것을 배웠습니다. 더 많은 맥락 없이는 채권 순서가 CO는 결합 궤도에 8 개의 전자가 있고 반 결합 궤도에 2 개 전자가 있기 때문에 3 개입니다. $$ \ text {결합 순서} = \ frac12 (\ text {bonding}-\ text {anti-bonding}) $$ 가정하여 HOMO가 결합을 방지하고 (그렇지 않습니다!) 전자 하나를 빼앗기면 결합 순서가 3.5로 증가해야합니다. 이건 잘못되었습니다.
MO 다이어그램을 볼 때 계산 된 버전은 여기 에서 찾을 수 있습니다. , 우리는 HOMO, 즉 3 σ가 결합 궤도이고 반 결합 궤도가 2 σ임을 알고 있습니다. 이온화시 우리는 실제로 하나의 결합 전자를 제거하므로 제안한대로 결합 순서가 2.5로 감소해야합니다.
그러나 그렇게 쉽지는 않습니다. 엄밀히 말하면 아래의 MO 체계는 MO 이론 자체뿐 아니라 근사치이며 가능한 구성은 하나뿐입니다. MO 이론과 함께 공명 구조를 사용할 필요는 없지만 다른 구성 (여기 상태와 유사)을 고려해야합니다. 따라서 당연히 CO의 결합 순서는 엄격하게 3이 아닙니다. 그리고 전자를 제거한다고해서 전자 밀도가 감소하는 것이 아니라 하나의 궤도에서만 제거된다는 의미는 아닙니다. 따라서 이러한 간단한 고려 사항으로는 결합 순서를 정확하게 예측할 수 없습니다.
실험적 관찰과 이론적 계산에 따르면 전자를 제거하면 결합이 실제로 더 강해집니다. 자세한 내용은 연결된 질문과 내 Philipp의 답변 을 참조하세요. (다른 답변을 보지 말고 가능한 한 잘못되었습니다.)
요약 : $ \ ce {CO} $의 결합 순서는 정확히 3이 아니며 전자를 제거해도 결합 순서가 3.5로 증가하지 않습니다. 두 경우 모두 관찰 된 채권 순서는 아마도 2.5에 가까우며 실험에 따르면 채권은 $ \ ce {CO +} $에서 더 강합니다.
결합 문자가있는 궤도에는 결합 축에 수직 인 노드가 없습니다. 결합 방지 특성이있는 궤도는 결합 축에 수직 인 노드가 하나 이상 있습니다 (전자 밀도는 0 임). 엄밀히 말하면 비 결합 궤도는 없습니다.
댓글
- 마지막 문장은 … 일산화탄소가 아니어야합니까? Iirc, (대칭으로 인해) 몇 가지 비 결합 궤도가 있습니다. $ \ ce {HCl} $에서.
- @Jan That ' 제가 엄격하게 말한 이유는 두 범주 중 하나가 모든 궤도에 적합합니다. 일반적으로 비 결합 궤도로 분류하는 것은 에너지가 " 변하지 '없는 ". 외부 필드로 인해 ' 단순히 불가능합니다. HCl에서 비 결합 오비탈은 결합 축에 수직 인 노드가 없기 때문에 ' 결합으로 분류 할 수 있습니다.
- @ Martin- マ ー チ ン, ' $ \ mathrm {3 \ sigma} $ 궤도에 결합 축에 수직 인 2 개의 노드가 있습니까? (또는 노드가 아닐 수도 있습니다. 명확하게하고 싶었습니다.)
- @Aniruddha 당신 말이 맞아요. 수직 노드는 핵을 통과하므로이를 가로 지르는 각 핵 사이의 결합 축에는 노드가 없습니다. 그 축의 무한대를 보면 절대적으로 맞습니다. 나는 아마 그것을 은퇴해야 할 것입니다. 확인해 주셔서 감사합니다.
답변
여기에서 찾은 아주 좋은 설명입니다. http://www.answers.com/Q/What_is_the_bond_order_of_CO_plus
CO는 C2, N2 또는 O3, O3 (둘 다 이 범주는 다릅니다 : 2s-2p 믹싱 유무). 따라서 C와 O의 2s, 2p e-의 원자 에너지 레벨에 큰 불일치가 있습니다. 결과적으로 2p (pi) x, 2p (pi) y 및 2p (sigma) z는 2s (sigma ) *. 따라서 전자 손실은 2p (sigma) z가 아니라 2s (sigma) * 2에서 발생합니다. 따라서 채권 순서는 3에서 3.5로 증가하고 2.5로 감소하지 않습니다.(일반적인 학교 교과서 공식은 “많은 상황에서 CO, CO + 및 심지어 NO, NO +와 같은 종에는 작동하지 않습니다.)
댓글
- 적어도 ChemSE와 비교할 때 answers.com을 좋은 출처라고 생각한다는 데는 매우 동의하지 않습니다. 두 번째로, 답변을 단어 단위로 복사하는 것을 권장하지 않습니다. '
답변
작은 크기와 양전하로 인해 CO 구조는 2s 반 결합 반발에 직면하고 전자가 방출되면 제거됩니다. 2s antibonding에서 결합 순서는 3.5가됩니다. 
댓글
- 이 다이어그램은 정확하지 않습니다. C와 O의 원자 에너지 수준이 동일하다는 것을 나타냅니다. " 2s 반 결합 반발력 "? 정말 그렇습니다. ' 당신이 ' 무엇에 대해 이야기하는지 모릅니다.
답변
$ \ ce {CO} $의 시너지 결합으로 인해 $ 3.5 $가 발생하여 많은 에너지를 방출하여 $ 2 \ sigma $의 반 결합 에너지를 업그레이드하고 $ \ ce {CO}를 변경하면 $에서 $ \ ce {CO +} $ electrone가 $ 2 \ sigma $ antibonding에서 방출되어 $ 3.5 $의 결합 순서가됩니다.