Молекулярные орбитали толуола

Помогли пожалуйста нарисовать молекулярные орбитали для толуола

Как говорится: а почему вы спрашиваете?

О каких МО идет речь? \pi-система? \sigma-связи?

И самое главное для чего тебе? Личный интерес или задача какая-то? На каком уровне детальности отвечать?

В общем, в задаче нужно найти коэффициенты атомных орбиталей несвязывающей молекулярной орбитали. А нарисовать их уже моя предпочтительность.

Дай задачу. Коэффициенты можно найти качественно, а можно количественно.

1 симпатия

OAH odd alternating hydrocarbon

Это с какого-то учебника? Похоже на задания на закрепление теории, описанной до этого.

Небольшой поиск по заданию привел к предшествующему, в котором упоминается pairing theorem. А последняя оперирует с комплексными волновыми функциями, включающими определители Слейтера.

Если у тебя действительно вопрос по pairing theorem – я тебе помочь не смогу и на этом форуме вряд ли кто-то появится, кто сможет.

Тем более, что здесь речь идет не о толуоле, а о метилциклогексане. Так что тут даже SALCs будет сложно подобрать. Тут же максимум точечная группа C_s

Я наверное лучше весь воркшит скину. И там толуол просто связи не расставлены.




А, значит тут идет какое-то упрощение теоремы о парности. И по сути здесь задача на логику, ибо вся теория дается предварительно.

  1. Толуол относится к альтернантной и нечетной системе
  2. Система маркировки атомов дана в учебнике
    image
  3. тебе нужно найти именно NBMO. Коэффициенты ненулевые только при помеченных атомах
  4. При этом, известны следующие факты

Таким образом, допустим нумерация атомов начинается с метиленовой группы (1) и идет против часовой стрелки. Имеем следующие уравнения:

c_1^2 +c_2^2 + c_3^2 + c_4^2 = 1 \tag{1}
\begin{cases} c_1+c_2=0 \tag{2}\\ c_1+c_4=0 \\ c_2+c_3 = 0\\ c_3+c_4=0 \end{cases}

Уравнение 1 выходит из условия о нормализованности МО, а система 2 выходит из свойства 5. Имеем: 4 неизвестных и 5 уравнений. Ну и можешь найти сами коэффициенты.

Я не совсем понимаю суть, у нас в общем для молекулы есть 49 коэффициентов. Из них нам нужны только 7. Так? Но у вас я не понял почему с1 + с2=0

Откуда эта цифра?

Если речь идет о \pi системе, то мы смотрим только на \pi систему. Посмотри пример аллила - там \sigma связи не рассматриваются. У нас 7 атомов участвующих в \pi системе и поэтому 7 АО (здесь важно понимать, что в задании речь идет не о нейтральном толуоле, а о бензильном ионе)

Потому что

То есть мы имеем дело с семью молекулярными орбиталями каждая из которых в свою очередь состоит из семи атомных орбиталей. Каждая атомная орбиталь имеет свой коэффициент.

Совершенно верно. Только тебе не нужно искать коэффициенты всех МО, тебе нужно найти лишь NBMO

А как определить какая из них несвязывающая?

Та, которая будет посередине если расположить по возрастанию энергии.

но тебе и не нужно находить энергию каждой. Тебе уже дано:

Этого достаточно чтобы найти коэффициенты некой орбитали

\psi_{NBMO} = c_1 \phi_1 + c_2 \phi_2 + c_3 \phi_3 + c_4 \phi_4 + c_5 \phi_5 + c_6 \phi_6 + c_7 \phi_7

Тебе известно, что c_2=c_4=c_6=0. Теперь вернемся к моим уравнениям и перепишем их учитывая новую нумерацию атомов (в первом ответе я нумеровал только помеченные атомы)

© 2021 Общественный Фонд «Beyond Curriculum» (CC BY-NC-SA 4.0 International)