Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

28
MOLECULAR ORBIT AL THEORY Robert Mullikan (1896-1986) THUYT MO Phng pháp orbital phân t (MO)

Transcript of Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

Page 1: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 1/28

MOLECULAR ORBITAL THEORY Robert Mullikan (1896-1986)

THUYT MO

Phng pháp orbital phân t (MO)

Page 2: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 2/28

Page 3: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 3/28

Lý thuyt orbital phân t ± liên kt cng hóa trc to thành t s t hp tuyn tính các AO tothành các MO.

OO

Không có in t c thân

Nghch t

Thc nghim cho thy O2

thun t

Bt li cu thuyt VB

Page 4: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 4/28

Bài toán ion H2+

Quan nim ca phng pháp MO Các lun im c s ca phng pháp MO

c. Áp dng phng pháp MO cho các phân t

bc hai

LIÊN KT CNG HÓA TRTHEO PHNG PHÁP MO

Page 5: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 5/28

Phân t là mt nguyên t phc tp a nhân.

Mô t s chuyn ng ca tng electronriêng bit bng hàm orbital phân t (MO)

Quan nim ca phng pháp MO

Page 6: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 6/28

     Trng thái ca e c mô t bng các MO. Mi MO

c xác nh gn úng bng phng pháp t hp

tuyn tính các orbital nguyên t ]MO = §Ci ] AO

     S MO to thành bng s AO tham gia t hp

tuyn tính

     Phân t - t hp thng nht gm các ht nhân và

các electron ca các nguyên t tng tác.

Page 7: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 7/28

Nng lng gn nhau.

Mc che ph áng k.Cùng tính i xng i vi trc liên nhân.

 iu kin các AO tham gia t hptuyn tính

Page 8: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 8/28

S che ph các AO dc theo trc liên nhân MO W MO W nhn trc liên nhân làm trc i

xng S che ph các AO v hai phía trc liên nhân

MOT MO T có mt phng phn xng cha trcliên nhân

Nng lng các MO ph thuc vào nng lng

AO , mc che ph gia các AO và cách cheph dng hay âm.

Page 9: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 9/28

AO + AO MO liên kt (W, T«), EMO < EAO

AO - AO MO phn liên kt (W* ,T* «), E MO* > EAO

AO MO không liên kt (W0, T0 «), EMOo = EAO

Page 10: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 10/28

Page 11: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 11/28

Page 12: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 12/28

Mi MO ch cha ti a 2 e có spin isong.

Các e sp xp vào các MO tuân theo nl vng bn,

nl ngoi tr Pauli, quy tc Hund.

Page 13: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 13/28

Lk c quyt nh bi các e lk mà không b trit tiêu.

Mt bc lk ng vi mt cp e lk không b trit tiêu

Cho lk 2 tâm: Bc lk

Tên ca lk c gi bng tên ca cp e lk không b trit

tiêu

Bc lk tng thì nng lng lk tng còn dài lk gim

2§§

!eelk 

Page 14: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 14/28

Thuyt MO coi s hình thành liên kt hóahc là s chuyn in t (hóa tr) t các AO

cu các nguyên t tng tác v các orbitalphân t thuc chung toàn b phân t.

Page 15: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 15/28

Vic mô t cu trúc phân t gm các bcVic mô t cu trúc phân t gm các bc

Bc 1: Xét s to thành MO t các AO

Bc 2: Sp xp các MO theo th t nnglng tng dn

Bc 3: Xp các electron vào các MO

Bc 4: Xét các c trng liên kt

Page 16: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 16/28

1S s 1S 1s , 1s*

E : 1s < 1s*

Page 17: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 17/28

AO MO AO

H H2 H

1s

 Nng lng

1s

H2 : [(1s)2] Bc liên kt = 1

Nghch t 

Page 18: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 18/28

AO MO AOHe He2 He

1s

 Nng lng

1s

He2:[(1s)2(1s*)2] Bc liên kt = 0

Không tn ti

Page 19: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 19/28

AO MO AO

He He2+ He+

1s

 Nng lng

1s

He2+:[(1s)2(1s

*)1] Bc liên kt = ½

Thun t 

Page 20: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 20/28

Các phân t hai nguyên t ca các nguyên t 

cui chu k II 

Các phân t hai nguyên t cùng loi ca

nhng nguyên t u chu k II

Các phân t hai nguyên t khác loi ca nhngnguyên t chu k II

Page 21: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 21/28

1S  s 1S 1s , 1s*

2S  s 2S 2s , 2s*

2px s 2px 2px , 2px*

2py s 2py T2py , T2py*

2pz s 2pz T2pz , T2pz*

Page 22: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 22/28

Chu k 2 Li Be B C N O F

E2p-E2s

=(E [eV]

1,85 2,73 3,75 4,18 10,9 15,6 20,8

2s = C1(2S+ 2S) + C2(2PX + 2PX) C2 << C1

2s* = C3 (2S - 2S) + C4 (2PX - 2PX) C4<<C3

2S  s 2S 2s , 2s*

2px s 2px 2px , 2px*

Page 23: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 23/28

Page 24: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 24/28

1S  s 1S 1s , 1s*

2S  s 2S 2s , 2s*

2px s 2px 2px , 2px*

2py s 2py T2py , T2py*

2pz s 2pz T2pz , T2pz*

1s< 1s*<2s<2s*<2px<T2py = T2pz<T2py* = T2pz*< 2px*

 u chu k 2 và khác loi

1s< 1s*<2s<2s*<T2py= T2pz <2px<T2py*= T2pz*< 2px*

Cui chu k 2:

Page 25: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 25/28

S2 W

*

S2 W

zy p2P2 ,TT

x p2 W

*

 p2

*

 p2 zyTT

*

 p2 x

W

Page 26: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 26/28

MO Li2 Be2 B2 C2 N2 N2+

Toång soá e 6(2) 8(4) 10(6) 12(8) 14(10) 13(9)W2px*  

T2py*, T2pz*  

W2px   oq o

T2py

, T2pz

  o o oq oq oq oq oq oq

W2s*   oq oq oq oq oq

W2s oq oq oq oq oq oq

W1s* oq oq oq oq oq oq

W1s oq oq oq oq oq oq

Baäc lieân keát 1 0 1 2 3 2,5Chieàu daøi lk (A0) 2,67 ± 1,59 1,24 1,10 1,12

NL lieân keát(kJ/mol)

105 ± 289 599 940 828

Töø tính nghòch  ± thuaän nghòchnghòch thuaän

     Các pt hai ngt ca các ngt u chu k II 

Page 27: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 27/28

MO O2+ O2 O2

 ± F2 F2 ± Ne2

Toång soá e 15(11) 16(12) 17(13) 18(14) 19(15) 20(16)W2px*   o oq

T2py*, T2pz* o   o o oq o oq oq oq oq oq oq

T2py, T2pz oq oq oq oq oq oq oq oq oq oq oq oq

W2px

oq oq oq oq oq oq

W2s* oq oq oq oq oq oq

W2s oq oq oq oq oq oq

W1s* oq oq oq oq oq oq

W1s

oq oq oq oq oq oq

Baäc lieân keát 2,5 2 1,5 1 0,5 0Chieàu daøi lk (A0) 1,12 1,21 1,26 1,41  ±

NL lieân keát(kJ/mol)

629 494 328 154  ±

Töø tính thuaän Thuaä thuaän nghòc thuaän  ±

Page 28: Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

8/3/2019 Chuong 4 - Lien Ket Hoa Hoc - Thuyet MO

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-4-lien-ket-hoa-hoc-thuyet-mo 28/28

MO N2 CO CN ± NO+

Toång soá e 14 14 14 14W2px*  

T2py*, T2pz*  

W2px oq oq oq oq

T2py, T2pz oq oq oq oq oq oq oq oqW2s* oq oq oq oq

W2s oq oq oq oq

W1s* oq oq oq oq

W1s oq oq oq oqBaäc lieân keát 3 3 3 3Chieàu daøi lieân keát

(A0)1,10 1,13 1,14 1,06

NL lieân keát (kJ/mol) 940 1076 1004 1051Tính thuaän töø n hòch n hòch n hòch n hòch