Chương 9 THUYẾT MO
* Với các nguyên tố từ Li đến N do mức năng lượng của 2s và 2pz chênh lệch ít nên 2pz có tham gia vào tổ hợp của 2s và ngược lại (2s tham gia vào tổ hợp 2pz) nên giản đồ năng lượng như hình bên : MO A2
AO A σ*z
Còn cấu hình electron phân tử của A2 : σ 2 s < σ 2*s
π*x
π* π < x < σ z < x < σ *z πy π *y E π x2 π 2y
2p
σz
πx
< σ z2 .
E
πy
σ*s
2s
Còn giản đồ năng lượng, ta điền tổng số electron vào giản đồ tổng quát ở trên : * Với các nguyên tố O và F, do có sự chênh lệch nhiều về năng lượng của 2s và 2p nên 2pz không tham gia vào tổ hợp của 2s và ngược lại (2s cũng không tham gia vào tổ hợp 2pz) nên giản đồ năng lượng có thứ tự : σ 2 s < σ 2*s < σ z <
π*y
2p
Ví dụ 1 : Với N2 (14 e ) có cấu hình electron như sau : σ 12s < σ 1*s2 < σ 22s < σ 2*2s <
AO A
2s
σs Giản đồ năng lượng của A2 Với A : Li - N
π x π *x < < σ *z π y π *y
E π 2 π *1 Ví dụ 2 : O2 (16 e ) có cấu hình electron : σ 12s < σ 1*s2 < σ 22s < σ 2*2s < σ z2 < x2 < x*1 πy
πy
Giản đồ năng lượng của O2 ta điền theo hình bên và tuân theo đúng 3 nguyên lý, qui tắc đã nói ở trên.
AO A
σ*z
E
MO A2
AO A
π*x
πx 2s2
σ*s
* z
π*x 2p3
σz
σ
AO A
π*y
2p3
E
MO A2
AO A π*y 2p
2p
πy
πx
πy
σz 2s2
2s
σs
σ*s
2s
σs Giản đồ năng lượng của A2 Với A : O hoặc F
Giản đồ năng lượng của N2
Từ ví dụ 1 và ví dụ 2 ta thấy N2 có tính nghịch từ, vì trong N2 các electron đều đã kết đôi hết (không còn electron độc thân). Trong khi với O2 ta thấy O2 có 2 electron ở 2MO π*x1 và π *y1 nên phân tử O2 có tính thuận từ. Đây chính là thành công MO, trong khi các thuyết khác đều không giải thích được vì sao O2 có tính thuận từ như đã đo được bằng thực nghiệm. Để phù hợp với lý thuyết kinh điển người ta gọi bậc liên kết β là β =
∑ ne LK − ∑ ne * 2
.
(Với neLK : số electron liên kết ; ne* : số electron phản liên kết). 73
HOÁ ĐẠI CƯƠNG 1