Qual è il diagramma orbitale molecolare per # C_2 ^ - #?

Il problema fornisce il diagramma MO per il #"C"_2# molecola, quindi tutto ciò che devi fare qui è aggiungere un elettrone a quel diagramma.

si ha la necessità di aggiungere un elettrone e non rimuoverne uno a causa della carica negativa globale che esiste sulla molecola. Come sapete, un atomo di carbonio neutro ha un totale di #6# elettroni.

Questo, ovviamente, implica che a #"C"_2# la molecola ha un totale di

#2 xx "6 e"^(-) = "12 e"^(-)#

Ne consegue quindi che #"C"_2^(-)# le specie avranno

#"12 e"^(-) + "1 e"^(-) = "13 e"^(-)#

Quindi, dove andrebbe questo elettrone extra in termini di orbitali molecolari?

Sarà aggiunto al orbitale molecolare non occupato a minima energiao orbitale molecolare non occupato più basso, #"LUMO"#, che segue quello orbitale molecolare occupato dalla massima energiao l'orbitale molecolare più occupato, #"HOMO"#.

Come puoi vedere nel diagramma, i due #2p_(pi)# orbitali, diciamo #2p_(pix)# e #2p_(piy)#, sono gli orbitali molecolari con la più alta energia occupata.

L'orbitale molecolare non occupato a energia più bassa è #2p_(sigma)#, quindi è lì che verrà aggiunto l'elettrone in più.

The configurazione elettronica del neutro #"C"_2# la molecola è - Userò la notazione che ti è stata data nel diagramma

#"C"_ 2: (1s_ (sigma))^2 (1s_ (sigma)^"*")^2 (2s_ (sigma))^2 (2s_ (sigma)^"*")^2 (2p_ (pi))^4#

La configurazione elettronica del #"C"_2^(-)# lo sarà

#"C"_ 2^(-): (1s_ (sigma))^2 (1s_ (sigma)^"*")^2 (2s_ (sigma))^2 (2s_ (sigma)^"*")^2 (2p_ (pi))^4 color(red)((2p_ (sigma))^1#

Si noti che poiché l'elettrone extra viene aggiunto a bonding MO, la ordine obbligazionario tutte lungo la #"C"_2^(-)# sarà effettivamente superiore all'ordine di legame del neutro #"C"_2# molecola.

#"B.O"_ ("C"_ 2^(-)) > "B.O"_ ("C"_ 2)#

I won't show the calculation here because I'm not sure you're familiar with bond orders yet

Inoltre, un spaiato l'elettrone farà il #"C"_2^(-)# ione paramagnetica, cioè è attratto da un campo magnetico applicato esternamente.

D'altra parte, il neutro #"C"_2# la molecola non ha elettroni spaiati, quindi lo è diamagnetic, cioè lo è non attratto da un campo magnetico applicato esternamente.