Molekulové orbitaly

Anonym28534515.12.2012 16:48 Nahlásit
Kolik molekulových orbitalů celkem vznikne z molekuly kyslíku a dusíku? A proč? Díky za pomoc :-).

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek15.12.2012 19:52 (Upr. 15.12.2012 19:52) Nahlásit
Myslíš molekuly O2 a N2? v obou případech 8 - 4 vazebné a 4 protivazebné.
Anonym28534516.12.2012 21:00 Nahlásit
A proč tomu tak je, když u kyslíku se podílí na vazbě jen 2 a 2 orbitaly a u dusíku 3 a 3? Proč se počítají i orbitaly, ze kterých vazby nevycházejí?
Mezek17.12.2012 08:12 Nahlásit
Teorie molekulových orbitalů předpokládá, že se kombinují všechny orbitaly, které se kombinovat mohou, a mají možného partnera. Vzniklé vazebné a antivazebné orbitaly se zaplňují podle svých energetických úrovní. Pokud je zaplněn vazebný i antivazebný orbital, vazba nevzniká. Vazba vzniká jen tehdy jestliže na antivazebných orbitalech je méně elektronů, než na vazebných. To právě charakterizuje řád vazby.V teorii molekulových orbitalů kombinují dva atomy dusíku své čtyři valenční orbitaly, takže vzniknou 4 vazebné a 4 protivazebné orbitaly. Každý atom má 5 valenčních elektronů, takže na molekulových orbitalech se rozmisťuje 10 eletronů. Nejmenší energii mají vazebný a protivazebný orbital, vzniklý kombinací orbitalů s. Takže se oba zaplní elektronovým párem. Pak máme 3x degenerované orbitaly p. Z nich vzniklé vazebné orbitaly se zaplní elektronovými páry - 3*2 - 6 elektronů. Tím je počet elektronů vyčerpán, takže protivazebné orbitaly zůstávají prázdné. Z osmi molekulových orbitalů jsou čtyři vazebné zaplněné elektronovým párem ze ze čtyř protivazebných je jen jeden s-orbital zaplněný párem tři protivazbné p-orbitaly jsou prázdné. Vazba je tak trojná.
Teď molekula O2:
Stejně jako u dusíku máme 4 vazebné a 4 protivazebné orbitaly. Ale atom kyslíku má ve valenční sféře 6 elektronů, musí se tedy rozmístit celkem 12 elektronů. Opět se zaplní nejprve vazebný a protivazebný s-orbital, celkem 4 elektrony. 3x denerované vazebné p-orbitaly se opět zapní elektronovými páry. Zbývající 2 elektrony se umístí na dvou ze tří protivazebných orbitalech podle Hundtova pravidla. Podle něj se orbitaly se stejnou úrovní energie (degenerované) zaplňují nejprve jedním elektronem a teprve po zaplnění všech se další elektrony doplňují do párů. Takže máme dva z poloviny zaplněné protivazebné orbitaly a jeden prázdný. Přítomnost dvou nepárových elektronů způsobí, že molekula bude mít magnetický moment - kyslík bude paramagnetický.
Podívejme se ještě na molekulu vody. Vodík má k dispozici jen jeden vazebný orbital. Kombinuje se tedy s jedním p-orbitalem lyslíku, antivazebný orbital zůstává prázdný. Totéž udělá druhý vodík. Elektronové páry na s a třetím p-orbitalu se nemají s čím kombinovat, zůstávají tedy nevazebné. Vznikly dvě jednoduché vazby.
Teorie molekulových orbitalů nevysvětluje tvar molekuly, což je její nedostatek. Tahy si pomůžeme teorií VSEPR. Atom kyslíku je malý a po doplnění oktetu sdílenými elektronovými páry na něm bude vysoká hustota odpuzujících se elektronů. To způsobí změnu nejvýhodnějšího uspořádání - hybridizaci. Laloky všech čtyř orbitalů budou směřovat do vrcholů tetraedru. Ale protože dva laloky budou obsazeny volnými elektronovými páry s větší odpudivou silou, budou zbylé dva vezabné laloky stlačeny více k sobě, takže jejich vzájemný úhel se zmenší ze cca 110°na 104.
Stejnou elektronovou konfiguraci má síra, ale H2S má velmi odlišné vlastnosti. Je to proto, že výrazně větší atom síry má menší hustotu elektronů, takže nedojde k hybridizaci. Elektronový pár na orbitalu s je překryt laloky p-orbitalů, vazebné laloky s vodíky svírají úhek 92° (ideálně by bylo 90, ale vodíky se přece jen odpuzují. Volný elektronový pár je na p-orbitalu v základním tvaru - tedy jako symetrická osmička nad a pod rovinu dvou vazeb s vodíky.
Stačí?
Přidat komentář do diskuze ▾