orbital pi

[garconip]

cho em hỏi:
1/tại sao obital pi lại có mật độ electron cao ở vùng không gian giữa hai hạt nhân?
2/tại sao độ âm điện:Csp3

Orbital pi chỉ có trong thuyết MO
Liên kết pi trong thuyết VB.
Mọi người giải thích làm mình cũng thấy khó hiểu quá.
Theo tác giả bạn đang xét trong trường hợp nào vậy??

[ngoalong]

Đúng rồi đó.Mình cũng nghĩ vậy.trong 3 kiểu lai hóa này, kiểu nào mà ỏbital s chiếm phần trăm lớn hơn thì độ âm điện của C tương ứng sẽ lớn hơn(do trong kiểu lai hóa đó e phải nằm gần hạt nhân C nhất trong 3 kiểu), (để tách e ra lúc này đòi hỏi năng lượng lớn nhất.)

[bluemonster]

Q: tại sao độ âm điện carbon lai hóa Csp > Csp2 > Csp3
A:
+ Lai hóa là một khái niệm thuộc về VB, MO không chấp nhận điều này. Nhưng ta vẫn có thể dùng phương pháp tổ hợp vân đạo của MO trong VB.

+ orbital lai hóa là sự tổ hợp của orbital s và orbital p, sinh ra các HO, và năng lượng của HO được qui định bởi tỉ lệ đóng góp của orbital s và orbital p.

+ Chẳng hạn trong C sp3, ta thấy, s chiếm 25% và p chiếm 75%, do đó HO sp3 tạo thành có năng lượng gần với p, tức là năng lượng cao. Trong khi ở C sp, hay C sp2 thì tỉ lệ của s chiếm 50% và 33.33% tương ứng, và HO sp, sp2 có năng lượng thấp hơn.

+ HO có năng lượng càng cao, khả năng nhận electron càng giảm.

+ Độ âm điện là một đại lượng dẫn xuất, gần đúng của điện tích hạt nhân hiệu dụng, mô tả khả năng thu hút electron của liên kết về phía mình. Liên kết ở đây mang hoàn toàn bản chất Cộng Hóa trị (nói theo Pertubation theory thì frontier term đóng vai trò chủ đạo).

+ Do đó, độ âm điện của HO sp3 < sp2 < sp

[bluemonster]

Q: Tại sao các HO (Hybridisation Orbital) có năng lượng càng cao thì khả năng nhận electron lại càng giảm ?
A: Ok, dễ hiểu thôi !

Ở trên mình đã nói rất rõ:

Nguyên văn bởi bluemonster

+ Độ âm điện là một đại lượng dẫn xuất, gần đúng của điện tích hạt nhân hiệu dụng, mô tả khả năng thu hút electron của liên kết về phía mình. Liên kết ở đây mang hoàn toàn bản chất Cộng Hóa trị (nói theo Pertubation theory thì frontier term đóng vai trò chủ đạo).

Như mình đã giới thiệu từ trước (ở bài post chuỗi phản ứng triphenylphosphine của TTVN), khi frontier term đóng vai trò chủ đạo, thì sự tương tác xảy ra dễ hơn khi độ chênh lệch các orbital tương tác có năng lượng gần nhau hơn.

Mặt khác, xét độ âm điện chính là xét khả năng acceptor của HO (tương tự như xét antibonding orbital hay LUMO của một hệ thống vậy), thì khi HO có năng lượng càng thấp (tưởng tượng như LUMO hệ càng thấp), độ chênh lệch năng lượng với electron (tưởng tượng như với HOMO) càng giảm, thì khả năng acceptor (khả năng tương tác) electron càng tăng.

Do việc áp dụng luận điểm tương tác MO (vốn không chấp nhận VB) vào VB, nên đòi hỏi người dùng phải linh động, và có sự tưởng tượng logic về vấn đề.

Khó quá không nhỉ !

[bluemonster]

Lượm lặt được từ bài post này bên Olympiavn:
http://www.olympiavn.org/forum/index...6354#msg126354

Mình sẽ nêu những comment nổi bật trong chuỗi thảo luận trên, và chúng ta cùng bàn luận thêm, tất cả đều liên quan đến chủ đề bàn luận "trạng thái lai hóa ảnh hưởng như thế nào đến độ âm điện của carbon".

Nguyên văn bởi (1)

+ HO có năng lượng càng cao, khả năng nhận electron càng giảm.
--> Không hẳn thế đâu ạ, về mặt lí thuyết thì năng lượng thấp hay cao là đặc trưng cho mức độ bền vững của trạng thái. Trạng thái càng có năng lượng cao thì càng không bền vững, biết đâu khi nó nhận được thêm electron nó lại chuyển sang trạng thái mới bền vững hơn (có mức năng lượng thấp hơn) thì sao?. Một ví dụ đơn giản là trạng thái của gốc tự do thường không bền vững bằng trạng thái liên kết, anion hoặc cation (Chắc chắn là gốc tự do Cl. không bền bằng Cl2 hay Cl- rồi, mà rõ ràng Cl. nhận thêm electron đó chứ).

Bình luận:
Bài lập luận trên đi sai hướng, nghiêng về độ bền năng lượng hệ thống (độ bền nhiệt động).

HO (hybrid orbital) đang đề cập là trạng thái tổ hợp orbital của Carbon, Carbon này sẽ liên kết Cộng Hóa Trị với một nguyên tử khác (Hydrogen), bản chất liên kết là sự góp chung electron. Do đó, đánh giá năng lượng HO cao hay thấp không liên quan đến năng lượng hệ thống cao hay thấp (bền nhiệt động), mà đang đánh giá khả năng nhận electron (hút electron) khó hay dễ vào orbital các HOs này (mặt hoạt tính - động học). Và đương nhiên, theo thuyết FMO (frontier molecular orbital), khả năng nhận electron càng kém khi năng lượng orbital càng cao.

Nguyên văn bởi (2)

Lại nữa nếu % đóng góp của Orbital s tăng lên làm cho HO ngắn lại thì tất cả các HO đều phải ngắn đi như nhau. Nhưng tra sách mà thấy thì đi từ C2H6 -> C2H4 -> C2H2 độ dài liên kết C-H bị ngắn đi chậm hơn so với độ dài liên kết C-C (sự giảm đội dài liên kết ở đây ý nói là sự giảm độ dài liên kết cộng hóa trị của C trong liên kết C-C và C-H). Tức là sự ngắn đi của HO khi % đóng góp của s tăng lên lại không đều nhau giữa các HO trong cùng một nguyên tử (giữa HO đem liên kết với H và HO đem liên kết với C).

Quan điểm này sai lệch, vì không thể so sánh đồng qui độ giảm bond length với các đối tượng khác nhau (C-C vs C-H), và càng không thể so sánh khi biết rằng trong C2H4 và C2H2 còn có thêm các xen phủ pi.

PS: Đã bỏ hết name dùng trong bài post.