Несвязывающая орбиталь - Non-bonding orbital
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Январь 2008 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А несвязывающая орбиталь, также известный как несвязывающая молекулярная орбиталь (NBMO), является молекулярная орбиталь заселенность электронами не увеличивает и не уменьшает ордер на облигации между вовлеченными атомы. Несвязывающие орбитали часто обозначают буквой п в диаграммы молекулярных орбиталей и электронный переход обозначения. Несвязывающие орбитали эквивалентны в теория молекулярных орбиталей из одинокие пары в Структуры Льюиса. В уровень энергии несвязывающей орбитали обычно находится между более низкой энергией валентной оболочки связывающая орбиталь и более высокая энергия соответствующего разрыхляющая орбиталь. Таким образом, несвязывающая орбиталь с электронами обычно будет HOMO (самая высокая занятая молекулярная орбиталь ).
Согласно теории молекулярных орбиталей, молекулярные орбитали часто моделируются линейная комбинация атомных орбиталей. В простой двухатомной молекуле, такой как фтороводород (химическая формула: HF), у одного атома может быть намного больше электронов, чем у другого. Между атомными орбиталями создается сигма-связывающая орбиталь с такой же симметрией. Некоторые орбитали (например, pИкс и ру орбитали от фтора в HF) могут не иметь каких-либо других орбиталей, с которыми можно было бы соединяться и становиться несвязывающими молекулярными орбиталями. В примере HF pИкс и ру орбитали остаются pИкс и ру орбитали по форме, но если рассматривать их как молекулярные орбитали, они считаются несвязывающими. Энергия орбитали не зависит от длины какой-либо связи внутри молекулы. Его заполнение не увеличивает и не уменьшает стабильность молекулы по отношению к атомам, так как его энергия в молекуле такая же, как и в одном из атомов. Например, есть две строго несвязывающие орбитали, которые заняты в основном состоянии двухатомной молекулы фтористого водорода; эти молекулярные орбитали локализованы на атоме фтора и состоят из p-типа атомные орбитали ориентация перпендикулярна межъядерной оси. Поэтому они не могут перекрываться и взаимодействовать с валентной орбиталью s-типа на атоме водорода.
Хотя несвязывающие орбитали часто похожи на атомные орбитали составляющего их атома, они не обязательно должны быть подобными. Примером непохожего является несвязывающая орбиталь аллил анион, электронная плотность которого сосредоточена на первом и третьем атомах углерода.[1]
В полностью делокализованной канонической теории молекулярных орбиталей часто бывает так, что ни одна из молекулярных орбиталей молекулы не является строго несвязывающей по своей природе. Однако в контексте локализованные молекулярные орбитали, концепция заполненной несвязывающей орбитали имеет тенденцию соответствовать электронам, описанным в терминах структуры Льюиса как «неподеленные пары».
Есть несколько символов, используемых для обозначения незанятых несвязывающих орбиталей. Изредка, п * используется по аналогии с σ * и π *, но встречается редко. Часто используется символ атомной орбиты, чаще всего п для p орбитали; другие использовали письмо а для общей атомной орбитали. (По правилу Бента незанятые орбитали для элемента основной группы почти всегда имеют p-характер, так как s-характер является стабилизирующим и будет использоваться для связывания орбиталей. В качестве исключения, НСМО фенильного катиона является spИкс (Икс ≈ 2) атомная орбиталь из-за геометрических ограничений бензольного кольца.) Наконец, Вудворд и Хоффманн использовали букву ω для несвязывающих орбиталей (занятых или незанятых) в своей монографии Сохранение орбитальной симметрии.
Электронные переходы
Электроны на молекулярных несвязывающих орбиталях могут претерпевать электронные переходы, такие как переходы n → σ * или n → π *. Например, переходы n → π * можно увидеть в ультрафиолетовая и видимая спектроскопия соединений с карбонильные группы, несмотря на то что поглощение довольно слабый.[2]
Рекомендации
- ^ Анслин, Эрик V .; Догерти, Деннис А. (2006). Современная физико-органическая химия. Книги университетских наук. С. 841–842. ISBN 978-1-891389-31-3.
- ^ Альфред Д. Бахер. «Теория ультрафиолетовой и видимой (УФ-видимой) спектроскопии». Химический факультет UCLA. Получено 1 февраля 2012.