Wie gibt es # pi # -Bindungen im # B_2 # -Molekül ohne # Sigma # -Bindungen?
Es sollte nicht geben, und deshalb #"B"_2# ist sehr instabil; es hat zwei orthogonal lokalisierte#pi# Anleihen, was eine ziemlich schwache Bindung ist.
Stellen Sie sich vor, dass jeder #"B"# tritt an die Stelle von a #"CH"# on #"HC"-="CH"#.
Dann nehmen Sie die #sigma# Bindung, die beiden #"H"# Atome und ein Elektron von jedem der beiden voll #pi# Anleihen, und Sie haben eine ähnliche Struktur wie #"B"_2#.
Wie wäre es mit #"Li"_2# "Molekül"? Ist das stabil? (Seine Bindungslänge beträgt #"267.3 pm"#über die doppelte Laufzeit einer durchschnittlichen Anleihe.)
Die erste chemische Bindung in einem Molekül ist bevorzugt a #bbsigma# Bindung.
#sigma# Bindungen entstehen aus einer direkten atomaren Überlappung. Im Vergleich, #pi# Anleihen sind seitliche Überlappungen und damit #sigma# Überlappungen werden bevorzugt gemacht, weil sie die stärkere Bindung bilden.
#"B"_2# enthält zwei Boratome, die jeweils auf der Basis von a #1s#, eine #2s#Und drei #2p# Atomorbitale.
Für #"Li"_2# bis #"N"_2#gibt es eine Orbitale Mischwirkung das macht die #sigma# Molekülorbital für a #2p_z-2p_z# Überlappung (#sigma_(g(2p))#) höher in Energie als die #pi# Molekülorbitale für a #2p_(x//y)-2p_(x//y)# Überschneidungen (#pi_(u(2p))#).
Diese besondere Ordnung der umlaufenden Energie findet also in der Molekülorbitaldiagramm, ähnlich wie #"C"_2# Molekül:
where #|E_(sigma_(2p_z))| > {|E_(pi_(2p_x))| = |E_(pi_(2p_y))|}#.
Da #"C"# hat noch ein elektron, #"B"_2# hätte ein ähnliches MO-Diagramm, außer für zwei Weniger Elektronen. Dies scheint auf den ersten Blick darauf hinzudeuten #"B"_2# hat zwei#pi# Bindungen mit einem Molekül Elektronenkonfiguration der:
#color(green)((sigma_(1s))^2(sigma_(1s^"*"))^2(sigma_(2s))^2(sigma_(2s^"*"))^2(pi_(2p_x))^1(pi_(2p_y))^1)#
Da #"B"_2# is paramagnetisch mit zwei Elektronen, um diese Bindung herzustellen, gibt es in der Tat zwei halbe#bbpi# Bande, die bilden, was wir in der Zeilennotation als falsch darstellen #sigma# Bindung ... und es ist nicht wirklich ein #sigma# Bindung.
#:"B"-"B":#
Das ist kein #sigma# Bindung, aber zwei halbe#pi# Fesseln. Wir würden dann erwarten #"B"_2# sehr instabil sein, was es ist. (Die einsamen Paare sind von der #sigma_(2s)# und #sigma_(2s)^"*"#, da kleben + antibinden gefüllt = nicht kleben.)