Расчет электронных характеристик молекул полуэмпирическим методом Хюккеля. Кобзев Г.И. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

Ψ
4
= 0,37χ
1
− 0,68χ
2
+ 0,68χ
3
− 0,37χ
4
ε
1
= α +1,62β
ε
2
= α +0,62β = -5,6 – 3,4 = -9,0 eV ПИ = -9,0 eV = ε
2
ε
3
= α -0,62β = -5,6 – (-3,4) = +2,2 eV СЭ = +2,2 eV = ε
3
ε
4
= α - 1,62β
Е
полн
= n
∑
i
i
• ε
i
= 2(α +1,62β) +2(α +0,62β) = 4α +4,48β
Е
полн
=4 • (-5,6) + 4,48 • (-3,4) = 37,632 eV
Энергия локализации в молекуле бутадиена равна двум энергиям
молекулы этилена (Энергия локализации молекулы равна
Е
этилен
• (число
двойных связей в молекуле)).
Е
лок
= 2(α +β) • 2 = 4α +4β = 4• (-9,0) = 36 eV
Е
делок
= Е
полн
− Е
лок
= 4α +4,48β − 4(α +β) = 0,48β = 1,632
eV
Электронные плотности на каждом атоме
P
11
= P
22
= P
33
= P
44
=1
P
12
π
= P
34
π
= 0,888, P
23
π
= 0,446
Индекс свободной валентности F
µ
на каждом атоме составляет:
F
1
= F
4
= 3 − P
12
π
= 3 − 0,88 = 0,85
F
2
= F
3
= 3 − (P
12
π
+ P
23
π
) = 3 − (0,88 + 0,44)= 0,41
Следовательно в бутадиене между первым и вторым атомами углерода
порядок связи равен не двум, как записано в классической структурной
формуле по Бутлерову, а 1,88, в то время, как между вторым и третьим атомами
углерода связь С-С не одинарная, а составляет 1,44.
Индекс свободной валентности указывает, что атака по концевым атомам
в бутадиене более благоприятна, чем по атомам находящимися в середине.
1.2.3 Третбутильный радикал С(СН
3
)
3
Схему можно изобразить следующим образом:
С
1
•________• С
2
________ •С
3
____________• С
4
Уравнения Хюккеля для С
2
Н
4
запишутся в виде:
С
1
х + С
2
= 0
С
1
+ С
2
х + С
3
+ С
4
= 0
12
     Ψ4= 0,37χ1− 0,68χ2 + 0,68χ3 − 0,37χ4
     ε1 = α +1,62β
     ε2 = α +0,62β = -5,6 – 3,4 = -9,0 eV ПИ = -9,0 eV = ε2
     ε3 = α -0,62β = -5,6 – (-3,4) = +2,2 eV СЭ = +2,2 eV = ε3
     ε4 = α - 1,62β
     Еполн= ∑ ni • εi = 2(α +1,62β) +2(α +0,62β) = 4α +4,48β
                  i
         полн
     Е          =4 • (-5,6) + 4,48 • (-3,4) = 37,632 eV
     Энергия локализации в молекуле бутадиена равна двум энергиям
молекулы этилена (Энергия локализации молекулы равна       Еэтилен •   (число
двойных связей в молекуле)).
     Елок= 2(α +β) • 2 = 4α +4β = 4• (-9,0) = 36 eV
     Еделок= Еполн − Елок = 4α +4,48β − 4(α +β) = 0,48β = 1,632
eV
     Электронные плотности на каждом атоме
     P11 = P22 = P33 = P44 =1
     P12π = P34π = 0,888,          P23π = 0,446
     Индекс свободной валентности Fµ на каждом атоме составляет:
     F1 = F4 = 3 − P12π = 3 − 0,88 = 0,85
     F2 = F3 = 3 − (P12π + P23π) = 3 − (0,88 + 0,44)= 0,41
      Следовательно в бутадиене между первым и вторым атомами углерода
порядок связи равен не двум, как записано в классической структурной
формуле по Бутлерову, а 1,88, в то время, как между вторым и третьим атомами
углерода связь С-С не одинарная, а составляет 1,44.
      Индекс свободной валентности указывает, что атака по концевым атомам
в бутадиене более благоприятна, чем по атомам находящимися в середине.

     1.2.3 Третбутильный радикал С(СН3)3

     Схему можно изобразить следующим образом:
     С1 •________• С2 ________ •С3
                 ____________• С4

     Уравнения Хюккеля для С2Н4 запишутся в виде:
     С1х + С2 = 0
     С 1 + С 2х + С 3 + С 4 = 0

12

Страницы