Como desenhar sobreposições de orbitais puros ou hibridizados para Br2 e NO +? Explicar a necessidade do orbital de um átomo para hibridizar com base nas estruturas de Lewis
Não há hibridização orbital em qualquer um desses diatômicos compostos.
Note que em moléculas diatômicas lineares, pela p_z orbital sempre pontos ao longo do eixo internuclear, por isso deve contribuir para um dos sigma títulos.
Eu desenhei as sobreposições abaixo nos diagramas de MO.
BROMO UNIÃO (DIATÔMICO HOMONUCLEAR)
Para se qualificar para o "Br"_2, é o mais simples dos dois exemplos. É um diatômica homonuclear, portanto, todos os seus orbitais têm um parceiro compatível: 4p_x com 4p_x, 4p_y com 4p_y, Etc.
Nesse caso, como existem apenas dois átomos, eles usam seus orbitais compatíveis com energia mais alta para sigma ligação no eixo internuclear. A energia do 4s orbital atômico é -"24.37 eV", e as 4p orbitais atômicos são -"12.49 eV" em energia (Química Inorgânica, Miessler et al., Tabela 5.2).
Cada bromo doaria um mathbf(4p_z) elétron para formar um sigma-bonding orbital.
Como resultado, não há hibridação orbital aqui.
Aqui está o Diagrama MO abaixo (eu tive que desenhá-lo, pois não consegui encontrar um on-line; o pi_(4px) e pi_(4py) orbitais --- o 1b_(3u) e 1b_(2u)--- são muito próximos em energia ao sigma_(4pz), pela 1b_(1u)):
Concedido, isso não é "Br"_2orbital molecular de maior ocupação (esse seria o pi_(4px)^"*" e pi_(4py)^"*"---a 1b_(3u) e 1b_(2u)), mas como a ligação e a antibondagem pi orbitais moleculares estão ocupados, é o sigma_(4p_z) (1b_(1u)) que participa da sigma ligação.
Você deve notar que o 1b_(1u) orbital é o sigma_(4pz) ligação orbital, mas o 2b_(1u)---a sigma_(4pz)^"*" antibonding orbital --- não possui elétrons, portanto não contribui para a sigma ligação. Se sim, "Br"_2 não existiria.
Portanto, o sigma_(4pz) de fato, é o orbital molecular que representa a ligação única na "Br"_2.
NÃO""^(mathbf(+)) LIGAÇÃO (DIATÔMICO HETERONUCLEAR)
"NO"^(+), por outro lado, é um diatômica heteronuclear. Como também é diatômica, também faz não precisa hibridar.
Todos os orbitais de nitrogênio são compatíveis com os orbitais de oxigênio em energia (e em simetria, mas isso é menos crucial para a nossa compreensão do ensino de Química Geral).
O Diagrama MO para neutro "NO" é o seguinte (Inorganic Chemistry, Miessler et ai., Ch. 5, tecla de resposta):
(Sobreponho algumas representações orbitais no diagrama original e adicionei simetrias e energias.)
Se considerarmos "NO"^(+), removemos o elétron do orbital molecular mais ocupado, e retiramos o elétron do pi_(2px)^"*" orbital anti-ligação (2b_1) formar "NO"^(+).
Nesse ponto, seus vínculos aumentaram em força. A ordem dos títulos mudou de:
(8 - 3)/2 = 2.5
para:
(8 - 2)/2 = 3
Então sabemos que tem um ligação tripla. Isso significa que ele precisa de três orbitais contribuídos por cada átomo.
Existem dois elétrons no sigma_(2pz) orbital molecular (3a_1) e existem dois elétrons cada no pi_(2px) (1b_1) e pi_(2py) (1b_2) orbitais moleculares.
"NO"^(+) portanto, usa dois 2p_x orbitais atômicos, dois 2p_y orbitais atômicos e dois 2p_z orbitais atômicos para ligação.
Como resultado, não há hibridação orbital aqui.
Cada sigmapar de colagem contribui para uma sigma vínculo, e cada pipar de colagem contribui para uma pi ligação. Isso explica o vínculo triplo: um sigma e dois pi títulos.