Fråga:
Kommer bindningsordningen för CO att vara större i dess existens som kolmonoxid eller i metallkarbonyl?
Resorcinol
2016-12-23 07:53:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

$$ \ text {Bond order} = \ frac {N (b) - N (a)} {2} $$

Där $ N (b) $ är antalet elektroner i bindningsorbitaler och $ N (a) $ är antalet elektroner i antibondande orbitaler.

Som i metallkarbonyler finns det synergisk effekt under bildning av π-bakbindningen från metall till CO, så CO accepterar elektroner i sin π * anti-bindande orbital. När N (a) ökar minskar obligationsorder. Så, CO i dess fria tillstånd har större obligationsordning i jämförelse och är därmed mer stabil.
Skulle konceptet ovan vara korrekt?

Ett svar:
Jan
2016-12-23 16:05:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I figur 1 kan du se det molekylära omloppsschemat för ett $ \ ce {[ML6]} $ -komplex inklusive σ- och π-interaktioner. Klassen av ligander är inte viktig; dock bör man vara försiktig när man tilldelar orbitaler korrekt.

MO scheme of an octahedral ML6 complex with pi interactions
Figur 1: Octahedral $ \ ce {[ML6]} $ -komplex inklusive σ- och π-ligand-metall-interaktioner.

Det första vi borde göra är att tilldela de ursprungliga orbitalerna före bindningen. Metallorbitalerna till vänster är uppenbara. Ligandgruppens orbitaler med lägre energi, $ \ mathrm {a_ {1g} + e_g + t_ {1u}} $ är de sex ligandorbitalerna som interagerar med metallen på ett σ-sätt; i kolmonoxid representerar dessa det ensamma paret på kol (HOMO). De tolv p-orbitalerna, av vilka nio utelämnas och den återstående transformationen som $ \ mathrm {t_ {2g}} $ är π symmetrisk med avseende på $ \ ce {L \ bond {->} M} $ -bindningen och representerar $ \ pi ^ * _ {\ ce {C = O}} $ -bindningarna av kolmonoxid; LUMO.

I ett metallkarbonylkomplex har vänster sida vanligtvis högre energi på grund av metallens lägre oxidationstillstånd. Ju lägre en omloppsbana i mitten av schemat är, desto mer ligandcentrerad är den.

När vi fyller i det slutliga komplexets elektroner börjar vi från botten; först de tolv ligandelektronerna som representerar kolmonoxid ensamma par. När vi är klara med detta är nästa orbital $ \ mathrm {t_ {2g}} $ - de bindande som har mer ligandbidrag. Dessa kan inte bara ses som bindning med avseende på $ \ ce {M \ bond {<-} L} $ -bindningen utan också motbindande med avseende på $ \ ce {C = O} $ -bindningen. Det högsta vi kan fylla i här är 6 elektroner. Dessa sex elektroner reducerar $ \ ce {C # O} $ -bindningsordningen som kan ses i formeln:

$$ \ text {BO} = \ frac {(12 + 2 \ times12) - 6} {2 \ times6} = \ frac {30} {12} = 2,5 $$

Den ytterligare faktorn 6 i nämnaren är för att jag analyserar sex $ \ ce {C # O} $ obligationer samtidigt.

Resultatet ($ 2,5 $) visar tydligt att obligationsordern är reducerad med avseende på icke-koordinerande $ \ ce {CO} $.

Diskussionen jag gjorde med en oktaedral komplex kan göras med vilken koordineringsgeometri som helst; oktahedra är bara ett mycket typiskt fall.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...