为何O2和N2的能级图要是这样?N2中因为σ键和π键都是由两个2P轨域电子构成,应该具有相等的能量,形成的σ反键能量大于π反键,因此π 成键能量应该大于σ成键,因此在N2中2P轨域能量排行应该是
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/28 01:26:56
为何O2和N2的能级图要是这样?N2中因为σ键和π键都是由两个2P轨域电子构成,应该具有相等的能量,形成的σ反键能量大于π反键,因此π 成键能量应该大于σ成键,因此在N2中2P轨域能量排行应该是
为何O2和N2的能级图要是这样?
N2中因为σ键和π键都是由两个2P轨域电子构成,应该具有相等的能量,形成的σ反键能量大于π反键,因此π 成键能量应该大于σ成键,因此在N2中2P轨域能量排行应该是σ2Px *> π2Px *>π2Px >σ2Px 情况就像5/6> 4/6 > 2/6 > 1/6 ;
O2由于形成的是大π键,每个大π键比π键多出一个离域电子,因此,O2中的2P轨域能量排行应该是π2Px *>σ2Px *>π2Px >σ2Px
情况就像(4/6)* (3/2)=1 > 5/6 > (2/6)*(3/2)=1/2 > 1/6 ;
因此,根据以上分析,我认为A 图应该属于N2的能级图,而O2的能级图应该A图的基础上把π2Px *放在最高,σ2Px *次之,其他等位.
另外,截取的图片中说N2属于B图,因为σ2s 和σ2Px之间的排斥力大,如果那样,σ2s *和 σ2Px 之间的吸引力也应该相对也大,两个力无抵销么?为何就不考虑?
请解释为何O2属于A图,π2Px *没有跃到σ2Px *上,而N2为何属于B图,σ2Px却跃到了 π2Px之上? 难道是因为π 轨域和σ轨域成域时散失了不等的能量?
先谢谢Simon为我答疑,推荐的书几乎都是本来打算后面要看的,谢谢!
引号那一大段我想是疑惑的关键,你只是说明它是错的,没有说明错在哪里,就像问邮局的方向,你的回答是不要往东,找个地图.但往东为何不合理?往东的路我都写出来了,就这么几个字,其中的分析我没能找到破绽,只能从“我的解释”一段换个角度去想,你也没有说明这么想正确是否.往东也许有地雷不能走,我要知道地雷埋在哪里,然后把它拔掉,我看不见,地图上也没有标明.
我想我的疑问只是轨道的能量来自哪里的问题:
轨道明明是电子形成的,没有电子就没有轨道,当这个可能的轨道形成后,电子已经变成了它们(轨道),换句话说,成键反键空轨道放在那里本来就已经意味着有了两个电子的能量,反键能量比成键高,就是因为已经放了3/2个电子,成键放了1/2个(假设的比例).所以,成键此时应该标注1/2,反键应该标注3/2;如果再加两个电子进来,此时轨道为满电状态,此时成键上应该标注1,反键标注3.
而目前使用的往轨道加电子法,先放成键2个再放反键2个,能量2比2 不符合反键能量比成键高.除非解释为能级图各轨道中放入的电子图示相同但能量不一样(这是地雷?)但这又会引发后续的矛盾(先略).
为何O2和N2的能级图要是这样?N2中因为σ键和π键都是由两个2P轨域电子构成,应该具有相等的能量,形成的σ反键能量大于π反键,因此π 成键能量应该大于σ成键,因此在N2中2P轨域能量排行应该是
问题充满了错误.
1. “因此在N2中2P轨域能量排行应该是σ2Px *> π2Px *>π2Px >σ2Px 情况就像.” -----都是 Px 轨道的作用?(σ2Px *> π2Py *,π2Pz *>π2Py, π2Pz >σ2Px)
2. "O2由于形成的是大π键,每个大π键比..."
-----首先搞清楚什么叫“大π键”!O2分子中没有大π键,有π键和π反键.
3.“如果那样,σ2s*和 σ2Px 之间的吸引力也应该相对也大,两个力无抵销么?为何就不考虑?”
-----σ2s 和σ2Px对称性相同,有相互作用;σ2s*和 σ2Px 的对称性不同,线性不相关,无相互作用.
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“为何O2和N2的能级图要是这样?”
O2和N2的分子轨道能级图中(π2Py, π2Pz)和σ2Px轨道的顺序不同主要是由于氧和氮原子中s和p亚壳层的能量差不同.首先在N2和O2分子中 σ,σ*分子轨道的形成都是“两中心,四轨道”(2个s, 2个Px )作用的结果.其次,氧原子中s和p亚壳层的能量差要大于氮原子中s和p亚壳层的能量差.这样一来就显得在氮分子轨道图中σ2s 和σ2Px之间的“二次作用力”要比氧分子中的大(氧分子中也有这种作用力,只不过形成的σ2s 和σ2Px之间能量差大,作用较弱罢了)
(建议学习:线性代数,群论,量子力学,量子化学,分子轨道理论)