Re: [無機] 純粹從 Group theory 看 Hybridization
※ 引述《theory (真男人˙希爾瑞)》之銘言：
: ※ 引述《Cyanhaze (哩喔 =D)》之銘言：
: : 其實從 wavefunction 和 projection operator 也可以看出來角度
: : 只是要解一堆東西老師說很麻煩
: : 有更複雜的方法老師說看以後有沒有空再教
: 基本上你若要用 projection operator 去算這種角度
: 可能等到動物園的人猿都進化完了也算不出來
: 那要用電腦跑理論計算才行
: : 混成會跟分子形狀有關連性是無庸置疑的這點我跟老師確認過
: : 而混成本來就是用來解釋為何CH4這類分子鍵長會相同
: : 事實上由電子光譜打出來的能量四根鍵結有一根是略低的
: 這就是因為混成而造成的誤導
: 混成可以解釋四個鍵相同，但不能解釋四個軌域並不相同
這個實驗是VB最常被攻擊的點之一
認為VB無法解釋CH4 的兩根ionizaton peaks
->四根鍵在VB裡都是Csp3 -Hs 明明都一樣 所以只應該有一種ionzation energy
的確 VB從localized orbital 為基準點出發
對於delocalization,VB使用了resonance structures 來描述
以上對於CH4 ionzation 的敘述忽略了VB理論中的resonance structure部分
相當於只用一個resonance structure 去描述 CH4+ 的state
事實上是不夠的
CH4+ 可以寫出四種resonance structures,
H
|
H+-C--H +代表少了電子的C-H鍵 剩下三個共振請大家自行補完到其他C-H鍵中
|
H
這四個resonance structures 可以做類似像MO 裡面的configuration interaction
解4x4的矩陣可以得到一個A1和一個T 所以會有不同CH4+ state 和IP
原文資料(和精美的圖)請參考http://tinyurl.com/6o2nhw8 p105
對於水的混成有興趣的也可以繼續往下看
: 一個分子裡絕不可能有 degenerate 大於三的軌域組
: 因為空間上的不可分辨性最高也不過是三維
: 你既然會群論，就應該知道不可能有 "四個軌域都相同" 的事情
: 矩陣最大也不過 3*3 (T)
: 所以光譜下會有兩根 peak，一根是 T，另一根是 A1 (全對稱)
: : 不太懂您所謂的瑕疵的意思
: : hybird 本來就不是真實狀況
: : 他強調重點在電子的定域性而可以視作VB理論的延伸
: : 不同 model 和假設求出來的結果當然不同
: : 哪一個貼近真實角度
: : 老實說沒有一個是對的
: : 只有比較佳跟比較差而以 這不是絕對的
: : 因為混成本來就是為了方便來抄捷徑解釋用的 (因為可以繞掉複雜MO計算)
: ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
: 其實你自己也很清楚嘛 ...
: 我自從學了 MO 之後就不太去理會混成這種東西了，因為不混也沒有差
: 但是有時候它還是有用的，就像這個問題
: 你們老師要求解釋 "混成" 的狀態
: 其實我很好奇，一定非寫 sp^x 這種東西不可嗎 ?
: sp^x 這種玩意是建立在 "一對一" 的軌域兩兩結合
: 以水這種 C3v 的分子來說，pz 跟 s 都馬有 z 方向的對稱性
: 當然都會跟兩個 H 一起鍵結 (此時兩個 H 是分不開的)
: 於是產生一個 bonding、一個 nonbonding，及一個 antibonding
: 而另外一個 px (或 py) 才是跟兩個 H 一對一產生一個 bonding 及一個 antibonding
: 最後有一個 py (或 px) 沒有作用
: 那這樣說 sp^x 有意義嗎 ? 它們又不是一對一對應
: s 及 pz 其中一個即使混到了，出來也是 "類似" nonbonding (只是類似喔 ~)
: 而 py (或 px) 根本就沒混到，因為兩個 H 跟它無作用
: 但是你要把它們全都拿進去混也不是不行，反正沒作用的就是會分開
: 所以你要說 sp^2 或 sp^3 都是有理 (即使是歪理)，但是這是很無聊的
: 不過 sp 跟 p^2 是必死無疑
: 雖然聽起來像風涼話，但我覺得只要你把鍵結形成的方式敘述一下
: 就算 sp^x 不寫出來，老師都應該給分
: 除非你寫出很荒唐的東西 (像 Td 不知道怎麼扯出來的，你幫我找一下 C3 軸在哪 ?)
: 至於鍵角部分，這種東西群論幫不上忙，請洽 VSEPR
: 把高中化學教的 lone pair 會排斥鍵結電子 ... 等等的事情寫一寫就好
: 不過若多了這一部分，還是寫 sp^3 比較好
: 因為此時沒鍵結的電子會以 "靜電" 作用力跟鍵結電子有交互作用
: 即使不是 "產生鍵結"，但只要有作用就還是把它一起混進去好了，反正多混也沒差
: 若要問為何會減少到 104.5 度 ... 叫他去問上帝，那不是你的工作
: 以上，不知道能讓你以後多搶到幾分 ?
: 學的工具多了，自然就要懂得在適當的地方選用適當的工具
: 不然怎麼跟老師唬爛 ?
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