المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
عمليات خدمة الكرنب
2024-11-28
الأدعية الدينية وأثرها على الجنين
2024-11-28
التعريف بالتفكير الإبداعي / الدرس الثاني
2024-11-28
التعريف بالتفكير الإبداعي / الدرس الأول
2024-11-28
الكرنب (الملفوف) Cabbage (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-28
العلاقات مع أهل الكتاب
2024-11-28


The bonding in He2, Li2 and Be2  
  
1812   12:53 مساءاً   date: 14-4-2016
Author : CATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE
Book or Source : INORGANIC CHEMISTRY
Page and Part : p31

The bonding in He2, Li2 and Be2

Molecular orbital theory can be applied to any homonuclear diatomic molecule, but as more valence atomic orbitals become available, the MO diagram becomes more complex.

Treatments of the bonding in He2, Li2 and Be2 are similar to that for H2. In practice, He does not form He2, and the construction of an MO diagram for He2 is a useful exercise because it rationalizes this observation. Figure 1.2a shows that when the two 1s atomic orbitals of two He atoms interact, σ and σ* MOs are formed as in H2. However, each He atom contributes two electrons, meaning that in He2, both the bonding and antibonding MOs are fully occupied. The bond order (equation 1.1) is zero and so the MO picture of He2 is consistent with its non-existence.

Using the same notation as for H2, the ground state electronic configuration of He2 is σg (1s)2 σu σ*g (1s)2 σ*u.

The ground state electronic configuration of Li (Z = 3) is 1s2 2s1 and when two Li atoms combine, orbital overlap occurs efficiently between the 1s atomic orbitals and between the 2s atomic orbitals. To a first approximation we can ignore 1s–2s overlap since the 1s and 2s orbital energies are

poorly matched. An approximate orbital interaction diagram for the formation of Li2 is given in Figure 1.2b.

Each Li atom provides three electrons, and the six electrons in Li2 occupy the lowest energy MOs to give a ground state electronic configuration of σg (1s)2 σ*u (1s)2 σg (2s)2.    Effectively, we could ignore the interaction between the core 1s atomic orbitals since the net bonding is determined by the interaction between the valence atomic orbitals, and a simpler, but informative, electronic ground state is σg (2s)2.

Figure 1.2b also shows that Li2 is predicted to be diamagnetic in keeping with experimental data. By applying equation 1.1 , we see that MO theory gives a bond order in Li2 of one. Note that the terminology ‘core and valence orbitals’ is equivalent to that for ‘core and valence electrons’.

  (1.1)

Like Li, Be has available 1s and 2s atomic orbitals for bonding; these atomic orbitals constitute the basis set of orbitals. An orbital interaction diagram similar to that for Li2 (Figure 1.2b) is appropriate. The difference between Li2 and Be2 is that Be2 has two more electrons than Li2 and these occupy the σ*(2s) MO. The predicted bond order in Be2 is thus zero. In practice, this prediction is essentially fulfilled, although there is evidence for an extremely unstable Be2 species with bond length 245pm and bond energy 10 kJ mol-1.

Fig. 1.1 Schematic representations of (a) the bonding and (b) the antibonding molecular orbitals in the H2 molecule. The H nuclei are represented by black dots. The red orbital lobes could equally well be marked with a sign, and the blue lobes with a + sign to indicate the sign of the wavefunction.

Fig. 1.2 Orbital interaction diagrams for the formation of (a) He2 from two He atoms and (b) Li2 from two Li atoms.

A basis set of orbitals is composed of those which are available for orbital interactions. In each of Li2 and Be2, it is unnecessary to include the core (1s) atomic orbitals in order to obtain a useful bonding picture. This is true more generally, and throughout this book, MO treatments of bonding focus only on the interactions between the valence orbitals of the atoms concerned.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .