Приветствую всех!
Есть несколько вопросов насчёт данной молекулы, а именно:
- Правильно ли говорить о донорно-акцепторной связи?
- Правильно ли говорить о том, что атомы возбуждаются для образования данной структуры?
Приветствую всех!
Есть несколько вопросов насчёт данной молекулы, а именно:
1 лайк
Добрый день. А что означает “донорно-акцепторная связь” она чем-то фактически отличается от ковалентной?
По поводу “возбуждения” можно так сказать, но это атавизм школьной программы.
Дело в том, что в реальности никто не “возбуждается, чтобы потом сделать связь” сама связь так меняет структуру орбиталей (напоминаю, что орбитали мы расположили по энергии для атома, а в молекуле много ядер и все тянут электроны). Мы лишь формально сначала возбуждаем атом, а потом делаем связь, просто так проще объяснять.
3 лайка
Спасибо за ответ! Я думал, что донорно-акцепторная связь - та же ковалентная, отличие лишь в том что “соединяются” два электрона от разных атомов не сразу, а после того, как на пустую орбиталь в одном атоме перейдёт один из двух электронов в другом атоме, где есть неподелённая электронная пара.
Кстати, хотел спросить, а как это можно объяснить с квантовой точки зрения? Электронное облако частично переходит на другой атом (звучит странно)?
1 лайк
Я почему то думаю что правильней будет сказать что два облака на разных атомах образует еще два новых молекулярных, которые уже потом заполняются электронами двух АО. В случае дон-ак. связи у нас тоже самое, только новые облака будут заполняться с одной донорной АО
Кажется все что я сказал в рамках теории МО, но мне всегда кажется что она правдивая довольно
Вот что предлагает o4 mini ( просто попросил объяснить дон-ак. связь с точки зрения теории МО)
донорно-акцепторная связь (координационная) в теории молекулярных орбиталей представляет собой особый случай ковалентного взаимодействия, где один фрагмент (донор) предоставляет пару электронов, а второй (акцептор) имеет свободную или полузаполненную орбиталь для их приёма.
-
базовый механизм
- донорная фрагментная орбиталь – это обычно НОМО (highest occupied molecular orbital) донорной частицы, заполненная электронной парой.
- акцепторная – ЛУМО (lowest unoccupied molecular orbital) акцептора, куда эти электроны могут «ввалиться».
- при взаимодействии образуется новая связевая МО, сниженная по энергии относительно исходной ЛУМО, и развязывающая антисвязывающая МО на более высоком уровне.
-
энергетика
- при наложении НОМОдонор + ЛУМОакцептор образуется стабилизированная МО, энергия которой ниже, чем у исходной ЛУМО.
- степень стабилизации ∝ перекрытию и энергетическому «расстоянию» между НОМО и ЛУМО. если энергопробег велик – связь слабее (sus!).
-
пример на пальцах
nh₃→bf₃: nh₃ даёт непара заполненную sp³-гибридную орбиталь, bf₃ имеет пустую p-орбиталь на b. синергия nh₃.homo и bf₃.lumo даёт dative bond. -
нюансы
- часто используют анализ натовских (natural bond orbital) или mulliken-популяций, чтобы оценить вклад донорно-акцепторного компонента.
- в более запутанных случаях (металлоорганика) донорно-акцепторная связь включает back-bonding: металл отдаёт запасы d-электронов в лигандную ЛУМО.
в итоге донорно-акцепторная связь в терминах МО – это просто конкретный случай образования МО за счёт направленного наложения заполненной орбитали донора на пустую орбиталь акцептора, что даёт новую низкоэнергетическую связевую орбиталь и, как следствие, стабилизацию системы.
3 лайка
Ну да, надо просто иметь ввиду, что это лишь механизм образования связи, и любую ковалентную связь можно образовать как донорно-акцепторным механизмом так и обменным. Самый простой пример это реакция образования \ce{NH4+}
Мы можем предложить способ с донорно-акцепторным механизмом:
\ce{NH3 + H+ -> NH4+}
А можем взять реакцию ион-радикала с атомом:
\ce{NH3^{.+} + H^. -> NH4+}
А с квантовой точки зрения, тут надо скорее спросить “а с какой именно квантовой?”, поскольку теорий несколько. Если про банальный ММО речь, то всё уже выше написали.
3 лайка
Спасибо за ответ!
1 лайк