Determinare l'ordine del legame del legame $C - O$ $"C" - "O"$ nelle seguenti molecole, quindi disporre le lunghezze del legame $C - O$ $"C" - "O"$ in ordine crescente? $CO$ $"CO"$ , ${CO}^{+}$ $"CO" ^ (+)$ , ${CO}^{2 +}$ $"CO" ^ (2 +)$ , ${CO}_{2}$ $"CO" _2$ , ${CO}_{3}^{2 -}$ $"CO" _3 ^ (2 -)$

La lunghezza del legame aumenta da sinistra a destra nell'elenco, ad es

$r_{C O} < r_{C O^{+}}^{+} < [r_{C O^{2 +}}^{2 +} = r_{C O_{2}}] < r_{C O_{3}^{2 -}}$ $r_(CO) < r_(CO^(+)) < [r_(CO^(2+)) = r_(CO_2)] < r_(CO_3^(2-))$

$CO$ $"CO"$ : $3$ $3$
${CO}^{+}$ $"CO"^(+)$ : $2.5$ $2.5$
${CO}^{2 +}$ $"CO"^(2+)$ : $2$ $2$
${CO}_{2}$ $"CO"_2$ : $2$ $2$
${CO}_{3}^{2 -}$ $"CO"_3^(2-)$ : $1 . ¯ ¯¯ ¯ 33$ $1.bar(33)$

Per determinare ciò, dovremmo fare riferimento a un diagramma MO.

Chimica Inorganica, Miessler et al., Ch. 5.3, Fig. 5.14

Possiamo vedere che l'orbitale molecolare più occupato (HOMO) è completamente occupato, ma i MO successivi più alti sono i $π^{*}$ $pi^"*"$ gli orbitali molecolari più bassi non occupati (LUMO). Tienilo a mente.

MOLECOLA DI CO

$CO$ $"CO"$ di default ha un triplo legame, quindi per intuizione chimica, il suo ordine di legame è $3$ $3$ . Questo può essere verificato dalla solita equazione:

$BO = \frac{1}{2} (Bonding - Antibonding)$ $"BO" = 1/2("Bonding - Antibonding")$

$= 1/2([stackrel(2sigma)overbrace(2)+stackrel(1pi)overbrace(2(2)) + stackrel(3sigma)overbrace(2)] - [stackrel(2sigma^"*")overbrace(2)]) = 3$

CO + CAZIONE

$"CO"^(+)$ ha un elettrone rimosso da a bonding MO, quindi il suo ordine obbligazionario diminuisce di $1/2$ diventare $2.5$ . Usa l'esempio sopra per verificare tramite l'equazione.

CO $""^(bb(2+))$ dicatione

$"CO"^(2+)$ ha un elettrone di legame aggiuntivo rimosso rispetto a $"CO"^(+)$ , quindi ha un ordine obbligazionario di $2$ .

MOLECOLA DI CO2

$"CO"_2$ Somiglia a questo:

$:stackrel(..)("O")="C"=stackrel(..)"O":$

Quindi, i suoi doppi legami suggeriscono un ordine obbligazionario di $2$ .

ANIONE DI CARBONATO

Considerando il suo risonanza delocalizzazione, l'ordine di legame su questo ione molecolare può essere determinato.

Dovremmo notare che per il $pi$ ordine obbligazionario, ci sarà $2$ $pi$ elettroni delocalizzati su tre legami, rendendo ogni legame in media avente $2/3$ di uno $pi$ elettrone, dando così a $pi$ ordine obbligazionario di $1/3$ .

Poiché le obbligazioni singole perfette hanno un ordine obbligazionario di $1$ , l'ordine totale delle obbligazioni su $"CO"_3^(2-)$ is $bb(1.bar(33))$ .

COMPLESSIVAMENTE

Nel complesso, abbiamo gli ordini obbligazionari:

$"CO"$ : $3$
$"CO"^(+)$ : $2.5$
$"CO"^(2+)$ : $2$
$"CO"_2$ : $2$
$"CO"_3^(2-)$ : $1.bar(33)$

Puoi scegliere come ordinare $"CO"^(2+)$ e $"CO"_2$ come preferisci, ma il resto è già in ordine. Il legame più corto corrisponde al legame più forte.

Quindi, la lunghezza del legame aumenta in questo elenco.

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