Tổng quan một chút về MO diagram của các phân tử hình thành từ các nguyên tử ở chu kì 2:
Chỉ cần hiểu được và trả lời những câu hỏi trên coi như đã nắm đủ dùng phần MO căn bản để tiếp tục học lên cao !!!
1.Trong các phân tử hình thành từ các nguyên tử ở chu kì 2, ta thấy trước từ N trở về trước đều có diagram MO giống với N, còn O và F thì có diagram MO giống với O.
Theo như lý thuyết trong sách vở được học, thì từ trong phân tử O2 và F2 thì các năng lượng AO s và p là gần nhau (do độ âm điển của nguyên tử lớn), chính vì vậy có sự tương tác khá đáng kể ở đây. Tương tác đó hay còn được gọi là sự nhiễu loạn (perturbation) mà các AO s gây ra trong việc hình thành các MO của những AO p. SỰ tương tác này theo làm tăng năng lượng của MO pi:) x,y. Đọc có vẽ hơi khó hiểu, và BM nhân đây cũng nêu ra cách hiểu riêng của mình, và cách hiểu này có thể tạm dung được cho các bài toán giải diagram khác khá hiệu quả.
Trước đó, cần phải thống nhất một số yếu tố như sau:
5 qui tắc vàng _ kim chỉ nam của bluemonster trong bài toán giải thích diagram energy MO:
+Khi hai AO tổ hợp với nhau, nó sẽ bị nhiễu loạn bởi các sự tổ hợp hay ko tổ hợp của các AO khác đồng hướng.
Sự ảnh hướng này có thể làm tăng hay giảm năng lượng của các MO tạo thành, từ đó sẽ đưa đến các kết quả sắp xếp thứ tự năng lượng các MO khác nhau.
+Khi AO được điền đầy e ảnh hưởng lên sự tổ hợp của hai AO khác đồng hướng thì ảnh hưởng đó là mạnh nhất làm tăng năng lượng của các MO liên kết tạo thành lên cao.
+Tương tự, khi một AO chưa được điền e, thì ảnh hưởng của nó lên sự tổ hợp của hai AO khác đồng hướng là làm giảm năng lượng của MO liên kết tạo thành.
+Sự tổ hợp càng thuận lợi để tạo MO liên kết thì năng lượng của MO phản liên kết càng cao.
+Khi hai orbital khác nhau cùng tổ hợp với một orbital để tạo ra những MO có chung bản chất (những MO cùng hướng) thì sự tổ hợp nào ko thuận lợi chỉ tạo ra được MO liên kết, ko tạo ra được MO phản liên kết. Như vậy thuyết LCAO vẫn được đáp ứng.
Bắt đầu vô đề !:
Nhìn toàn cục các nguyên tử ở chu kì 2, ta thấy, từ Be trở đi thì nếu có sự tổ hợp hai AO p để tạo thành MO xm:)z thì năng lượng của MO đó chắc chắn phải cao hơn năng lượng MO lk pi:)x,y vì nó bị ảnh hưởng bởi tương tác đồng hướng của hai AO s được điền đầy e.
Nhưng khi tới nguyên tử O, ta thấy lúc này, các AO p bắt đầu ghép cặp, và sự ghép cặp này làm tăng năng lượng tổ hợp của các MO do chúng tạo thành (tương tác trực tiếp hay tự tương tác).
Từ đó ta có thể đưa ra được các giản đồ đơn giản cho phân tử gồm hai nguyên tử giống nhau ở chu kì 2.
Thế là giải quyết được câu thứ nhất, chu choa, sao mà giải quyết ko ngắn gọn chút nào rứa nhỉ !!!
Tới câu 2 và câu 3 BM trả lời nhanh: tự tìm hiểu, cái này trong sách vở nào cũng có viết. hehehe
Câu 4: Câu này mấy anh học đại học cũng đau đầu chứ chẳng chơi.
Ta phân tích nhé !
Hai nguyên tử B và N có độ âm điện chênh lệch nhau khoảng 1 đơn vị, nên ta có thể bỏ qua sự nhiễu loạn gây bởi AO s của N lên các sự tổ hợp s(B)-p(N) và p(B)-p(N).
Ta thấy, sự tổ hợp s(B)-p(N) là không thuận lợi lắm vì đó là tương tác 3 electron, chính vì thế MO liên kết và MO phản liên kết sẽ ở gần nhau về mặt năng lượng. về mặt định lượng thì ta không thể nào lập luận để đoán biết năng lượng của MO phản liên kết s-p với MO liên kết pi (p-p) thằng nào cao hơn, nhưng thực nghiệm đã cho thấy BN thuận từ, chính vì vậy ta có thể tự tin nói rằng MO phản liên kết s-p có năng lượng thấp hơn MO liên kết pi (p-p).
Ta bắt đầu điền 8 e vào hệ thống và thấy được hai e cuối được điền vào hai MO pi (p-p) nên BN paramagnetic và có là hợp chất có spin cao (2 e độc thân). Bond order của BN ta có thể tính bằng (6 - 2) / 2 = 2 ;
Thế là xong gọn nhẹ, nếu anh em lập luận quen bằng phương pháp này thì sẽ giải quyết được kha khá bài giải thích paramagnetic molecule khác đó !!!
Đây là cách hiểu riêng của BM nên có thể còn nhiều điểm lập luận chưa đúng nên anh em nếu thấy thì cho biết ý kiến và chúng ta thảo luận, ok !
Chúc anh em học tốt.
:dracula ( :suytu ( :busua(
Post câu hỏi bên Olym mà chưa thấy anh BM trả lời , sang đây hỏi tiếp vậy :cuoi ( Anh BM có viết thế này : Theo như lý thuyết trong sách vở được học, thì từ trong phân tử O2 và F2 thì các năng lượng AO s và p là gần nhau (do độ âm điển của nguyên tử lớn), chính vì vậy có sự tương tác khá đáng kể ở đây. Tương tác đó hay còn được gọi là sự nhiễu loạn (perturbation) mà các AO s gây ra trong việc hình thành các MO của những AO p Em có 2 vấn đề thắc mắc như sau : 1/ Theo như em đọc trong cuốn Nguyên tử và Liên kết hóa học tập 2 - Đào Đình Thức thì hiệu năng lượng 2p-2s là không bé tí nào , mà phải nói là lớn kinh luôn ! Ổng nói là hơn 20 eV ( tính ra kJ thì chắc là khóc ngất :mohoi ( . Liệu anh BM có nhầm lẫn gì ko ???
2/ Tại sao anh có thể khẳng định đc là độ âm điện của Nguyên tử lớn thì các năng lượng AO s và AO p gần nhau ( Cái này thì khi học phần độ âm điện em chưa biết, anh có thể giải thích kĩ càng đc ko ??? )
Mong anh trả lời em sớm :cuoi (
Oái oái, sorry nhé, hồi sáng đến giờ để nick online thế thôi chứ bây giờ mới vô nè, hồi sáng giờ làm việc túi bụi hết trơn !!! hix !
Theo như lý thuyết trong sách vở được học, thì từ trong phân tử O2 và F2 thì các năng lượng AO s và p là gần nhau (do độ âm điển của nguyên tử lớn), chính vì vậy có sự tương tác khá đáng kể ở đây. Tương tác đó hay còn được gọi là sự nhiễu loạn (perturbation) mà các AO s gây ra trong việc hình thành các MO của những AO p Em có 2 vấn đề thắc mắc như sau : 1/ Theo như em đọc trong cuốn Nguyên tử và Liên kết hóa học tập 2 - Đào Đình Thức thì hiệu năng lượng 2p-2s là không bé tí nào , mà phải nói là lớn kinh luôn ! Ổng nói là hơn 20 eV ( tính ra kJ thì chắc là khóc ngất :mohoi ( . Liệu anh BM có nhầm lẫn gì ko ???
Trời, thật xin lỗi nhé, bài viết giải đáp trên chủ yếu anh tập trung vào phần chính mình suy luận, nên hơi chủ quan phần sách vở chút đỉnh, đồng ý, nguyên tử có độ âm điện càng cao thì các e ở AO s có mức năng lượng càng nhỏ, nên sự chênh lệch giữa e ở AO s với AO p là càng lớn, sự tổ hợp này sẽ ko ảnh hưởng lên năng lượng các MO tạo thành của sự tổ khác ! Ok, thừa nhận sai lầm chết người !!! :chan (
2/ Tại sao anh có thể khẳng định đc là độ âm điện của Nguyên tử lớn thì các năng lượng AO s và AO p gần nhau ( Cái này thì khi học phần độ âm điện em chưa biết, anh có thể giải thích kĩ càng đc ko ??? )
Mong anh trả lời em sớm :cuoi ( [/quote] hix, anh xin lỗi nhiều nhiều nhé, nhưng chủ yếu là cách lập luận mới của anh, em xem có chỗ nào khó hiểu thì anh giải thích chuộc lỗi nhé !!!
Mới đọc được một vấn đề về MO cũng khá hay, muốn post chia sẽ với anh em và nếu ai biết thì chỉ giùm nhé !!! Khi xét sự tổ hợp các orbital của hai nguyên tử không đối xứng (asymmetric), trường hợp Carbon tạo liên kết với một heteroatomic, như trong methanol chẳng hạn, khi viết giản đồ năng lượng của các MO tạo thành, nếu viết đúng qui cách, độ “sụp” xuống (lowered)của năng lượng MO bonding phải nhỏ hơn độ tăng lên (rise) của năng lượng orbital antibonding. Vậy lí do là sao ?? tại sao hiện tượng này xảy ra đối với các liên kết không đối xứng? Xét về mặt tóan học, sự tổ hợp được mô tả bằng các phương trình sau: với: c: hệ số đóng góp của các nguyên tử ap:): tích phân Culong, đó là năng lượng liên quan đến sự định xứ (localized) của các electron ở các AO ( bên trái và bên phải giản đồ năng lượng) bt:): tích phân cộng hưởng, đó là năng lượng liên quan đến độ share electron của các AO để hình thành các MO covalent bond (liên quan đến Eo trong giản đồ). E: năng lượng tổng cộng của tòan hệ thống. S: tích phân xen phủ, mô tả hiệu quả xen phủ làm giảm năng lượng của các MO bonding tạo thành. Lấy phương trình 2-3 trừ cho phương trình 2-2, ta tìm được hai nghiệm e như sau: Trong các phân tử đối xứng, các hệ số c bằng nhau, các tích phân Culong cũng bằng nhau, nên ta sẽ tìm được hai giá trị E mô tả độ giảm năng lượng của MO bonding với độ tăng năng lượng của MO antibonding là bằng nhau. Nhìn vào phương trình 2-4, mô tả hai nghiệm của E, đó là độ giảm và tăng năng lượng của các MO tạo thành, ta thấy ở mẫu số của E MO bonding lớn hơn mẫu số của E MO antibonding (1+S > 1-S) nên E bonding ( độ giảm năng lượng của MO bonding)sẽ nhỏ hơn E antibonding (độ giảm năng lượng của MO antibonding. Mới ngộ ra viết luôn, có gì sai sót anh em chỉ giùm nhé !!! Chúc vui !!! :ungho (
Thấy mấy công thức rối nhưng mà nếu ai chưa học qua sách vở thì làm sao hiểu đươc BM nói kia chứ ? BM có thể giải thích rõ thêm về các tich phân cộng hưởng và xen phủ???tất nhiên là lấy ví dụ đơn giản thôi cho 2 hàm sóng đã chuẩn hóa rồi tổ hợp lại chỉ ra cái nào là tích phân cộng hưởng cái nào là tích phân xen phủ.đặc điểm và tính chất nữa.
Sp cho em hỏi vài cái 1/ Em tra từ điển thì nói là paramagnetic là nghịch từ nhưng BN có e độc thân nên nó phải thuận từ. 2/ Em coi sách của ông thức thì thía CH e của BN: ( xm:) s)2 ( xm:) s*2) ( pi:) x,y)3 ( xm:) *)1, nếu theo kiểu giản đồ chung của ptử loại AB thì ta phải điền e vào MO pi:) cho đủ 4e đằng nì lại điền kô điền đủ vào MO pi:) mà lại chạy lên điền vào xm:) Đó là mấy điều em kô hỉu, mong các anh và sp giải quyết cho em thông cái não tí, học MO khó wéa :ho (
hix, vậy em cài từ điển khác đi nhé, từ điển nhà em hư goài !
2/ Em coi sách của ông thức thì thía CH e của BN: ( xm:) s)2 ( xm:) s*2) ( pi:) x,y)3 ( xm:) *)1, nếu theo kiểu giản đồ chung của ptử loại AB thì ta phải điền e vào MO pi:) cho đủ 4e đằng nì lại điền kô điền đủ vào MO pi:) mà lại chạy lên điền vào xm:) Đó là mấy điều em kô hỉu, mong các anh và sp giải quyết cho em thông cái não tí, học MO khó wéa :ho (
hix, đọc sách Thức anh cũng ko hiểu, và anh có cách nghĩ khác, hình như là trùng với sách của Lê Khắc Tích với một lecture nào nữa hồi xưa !!! Nhưng nói chung, chú cứ đọc qua lập luận của anh, xem hợp lí hay ko hợp lí chỗ nào, để thảo luận ! Chứ hỏi giải thích những điều trong sách Thức thì anh thua !!! Vì theo anh biết, giản đồ MO của BN có nhiều sách viết nhiều cách khác nhau ! :quyet (
Cho em hỏi ti tí, chắc là ngốc nhưng cũng hỏi: Nếu viết như sp thì CH e của BN sẽ là: ( xm:) z)2 ( xm:) *z)2 ( pi:) x,y)2 ( pi:)*x,y)0, tức là ở đây sp kô xét tới orbital 2s vào sự tổ hợp tuyến tính của các MO, tức là cứ chênh nhau năng lượng là viết như thía nì phải kô ạh. Em coi sách của bác chung, bác nhâm, thì thấy bác chung viết giống bác thức, còn bác nhâm thì viết sai do tính 4e cuối cùng vào 2 MO pi:) x,y tức là BN thuận từ. Nhưng có 2 điều em mún hỏi: 1/ Khi viết sự tổ hợp để tạo các MO thì có bắt buộc phải ghi những tên MO kô LK kô. 2/ Cả 3 bác đều viết có sự tạo thành 2 MO là xm:) 2s và xm:) *2s do đó, dẫn đến sự hỉu nhầm về 2 cách tạo MO của mỗi người, còn viết như sp là hoàn toàn đúng nếu hs ghi theo qui tắc. Như dzị cần lưu ý chỗ nào để viết cho đúng nếu ta hoàn toàn kô bít phân tử đó thuận hay nghịch từ
Thì cái ni cũng tương tự như trường hợp CO thôi ! Do sự chênh lệch năng lượng đáng kể, nên sự tổ hợp của các orbital đó ko hiệu quả bằng sự tổ hợp của các orbital có mức năng lượng chênh lệch ít hơn, có thể bỏ qua !
Em coi sách của bác chung, bác nhâm, thì thấy bác chung viết giống bác thức, còn bác nhâm thì viết sai do tính 4e cuối cùng vào 2 MO pi:) x,y tức là BN thuận từ. Nhưng có 2 điều em mún hỏi: 1/ Khi viết sự tổ hợp để tạo các MO thì có bắt buộc phải ghi những tên MO kô LK kô.
Có chứ sao ko, đó là MO nonbonding, cũng nằm trong giản đồ năng lượng MO tạo thành chứ ! Và phải fill electron cả hệ vào đó luôn !
2/ Cả 3 bác đều viết có sự tạo thành 2 MO là xm:) 2s và xm:) *2s do đó, dẫn đến sự hỉu nhầm về 2 cách tạo MO của mỗi người, còn viết như sp là hoàn toàn đúng nếu hs ghi theo qui tắc. Như dzị cần lưu ý chỗ nào để viết cho đúng nếu ta hoàn toàn kô bít phân tử đó thuận hay nghịch từ
[/quote] Với cách lập luận của mình, hầu như ko cần phải thuộc qui tắc nào cả !!! Chỉ cần phác hoạ hình dạng orbital có điền electron giữa 2 nguyên tử tổ hợp, sau đó chơi 5 qui tắc mình đã giới thiệu ngay từ đầu, là xong ! Đi vào đánh giá sự hiệu quả của từng tổ hợp, từ đó nhận định tương đối so sánh năng lượng các MO tạo thành ! Đó là những điểm cần lưu ý ! :dracula (