Dự đoán tính lưỡng tính của 1 nguyên tố

tieulytamhoan · 12-22-2007

Tiểu đệ có 1 théc méc là mần răng chúng ta có thể dự đoán được tính lưỡng tính của 1 nguyên tố dựa trên cấu hình e ?( VD: Al, Be, Zn, Cr, Cu, Fe....). Tính lưỡng tính của các nguyên tố (thường gặp như đã kể trên) được xác định bằng thực nghiệm hay có thể dự đoán được? Nếu dự đoán được thì cách thức dự đoán là như thế nào? Mong sự tương trợ của các huynh đệ gần xa.

PQBuu2007 · 12-22-2007

07 có mấy suy nghĩ nhỏ như vầy: tính lưỡng tính về mặt biểu kiến là khả năng tác dụng với cả acid lẫn base của chất khảo sát, việc xét tính lưỡng tính chẳng qua là quay lại xét tính acid base mà thôi.
Quan điểm acid base có Arrehnius, Bronted, Lewis, soft hard acid base... cuối cùng là qui lại cho vai trò của tính acid của chất cho các LUMO, tính base là của các HOMO. Acid như vậy có phải là khả năng sẵn sàng của LUMO của chất khảo sát nhận cặp điện tử của HOMO của base tương ứng trong phản ứng đang xét. Điều này chỉ xảy ra đc nếu nlượng của HOMO trên base phải cao hơn năng lượng của LUMO trên acid. Tương quan này cho thấy tính acid base và đương nhiên là cả lưỡng tính nữa chỉ xuất hiện trong một số hữu hạn trường hợp và không phải là một thuộc tính nội tai.
Do đó, muốn kết luận về tính acid, base hay lưỡng tính phải đặt nó vào một hoàn cảnh cụ thể và một cách chính tắc phải tính toán năng lượng các FO, so sánh mối tương quan giữa chúng mới rút ra kết luận đc.

**bluemonster** · 12-24-2007

Trích:

Nguyên văn bởi PQBuu2007

Quan điểm acid base có Arrehnius, Bronted, Lewis, soft hard acid base... cuối cùng là qui lại cho vai trò của tính acid của chất cho các LUMO, tính base là của các HOMO. Acid như vậy có phải là khả năng sẵn sàng của LUMO của chất khảo sát nhận cặp điện tử của HOMO của base tương ứng trong phản ứng đang xét. Điều này chỉ xảy ra đc nếu nlượng của HOMO trên base phải cao hơn năng lượng của LUMO trên acid. Tương quan này cho thấy tính acid base và đương nhiên là cả lưỡng tính nữa chỉ xuất hiện trong một số hữu hạn trường hợp và không phải là một thuộc tính nội tai.

HOMO muốn cho LUMO phải có năng lượng cao hơn LUMO à ! Ko biết bạn có nhầm lẫn ko nhỉ !

PQBuu2007 · 12-24-2007

07 nghĩ vầy:
1) Tính base nếu như qui về khả năng (mà dùng từ này theo 07 cũng cho là chưa chính xác nhưng tạm thời chưa biết dùng từ gì để thay thế cả) cho cặp điện tử trên HOMO của chất đang xét lên LUMO của acid, khả năng này chỉ xảy ra hay xảy ra thuận lợi nếu năng lượng của hệ thống giảm. Như vậy, nluong có giảm được không nếu e trên HOMO lại tiếp tục bon chen chuyển dịch lên một LUMO có mức năng lượng cao hơn?
2) Mục đích của 07 không phải là tính toán trị riêng năng lượng của các HOMO hay LUMO mà ý cuối cùng là để nói: tính acid base không phải là một thuộc tính bản chất, luôn phụ thuộc những trường hợp cụ thể. Như vậy câu hỏi của tamhoan la vô nghĩa về hai mặt:
-Thứ nhất, theo phân tích này việc sử dụng một yếu tố nội tại mà nói quách ra là cấu trúc, cấu hình điện tử.. của chất khảo sát để dự đoán cường độ acid base là vô nghĩa.
-Thứ hai, cho tới lúc này 07 chưa nghe nói đến tính acid base của một nguyên tố. Đương nhiên, muốn mở rộng khái niệm này cũng không phải là vấn đề trầm trọng, chỉ có điều năng lượng ion hóa, ái lực với e và cuối cùng là thế khử đã là quá đủ cho một nguyên tố rùi.
Tuy nhiên, trong khoảng cách gần không cần xét nét chi li thì sử dụng Bronted-Lowry cũng không mang lại mâu thuẫn gì. Cách giải thích tác dụng phân cực của tamhoan mà 07 thích dùng chữ khả năng cực hóa (polarizability) ion hay vô số cách khác cũng nằm trong khoảng cách này.
4) Blue nói chưa biết gì về các phần mềm này có lẽ là đg muốn thử 07!? Bởi vì chính blue đã từng tính toán lí thuyết để khảo sát cấu trạng ưu đãi của một số chất rồi thì sao lại không biết được nhi? 07 không có tài liệu về comchem, cũng chưa được hướng dẫn từ ai nói chung là tự mò. Blue đang học về phần này thì chắc có tài liệu, có thể post lên cho 07 và các mem tham khảo được không?

tieulytamhoan · 12-23-2007

Trước tiên mình xin cảm ơn PQBuu2007 đã reply. Những điều mà bạn đề ra mình đã si nghĩ rồi. Theo mỉnh, 1 cách bán định lượng ta có thể dựa trên TDPCực của cation để suy đoán nhưng nghĩ đi nghĩ lại chiêu TDPC cũng có giới hạn vì không giải thích được trường hợp của Be, Al, Zn, Cr (đơn cử ra 4 nguyên tố này vì tính lưỡng tính của chúng quá rõ ràng nên có thể nhận biết được bằng vài thí nghiệm nho nhỏ). Bi giờ mình xét 2 đại diện quen thuộc là Al & Zn. Ở trạng thái đơn chất lẫn hợp chất chúng vẫn thể hiện tính lưỡng tính ---> tính lưỡng tính của chúng là 1 thuộc tính nội tại ?!
Theo ý bạn thì phải tính lại năng lượng của các MO rồi so sánh nhưng liệu chúng ta có thể giải được trong trường hợp p/tử chất đang xét ở dạng phức tạp khác dạng AB hay không? Điều này theo tôi là không dễ tí nào nhất là thuyết MO có tính tổng quát quá lớn ---> dùng MO để giải quyết bài toán năng lượng e rằng ngay đến cả super computer cũng phải treo thôi. Mong nhận được thêm nhiều ý kiến đóng góp của bạn và mọi người. Thân!

**bluemonster** · 12-24-2007

Trích:

Nguyên văn bởi tieulytamhoan

Theo ý bạn thì phải tính lại năng lượng của các MO rồi so sánh nhưng liệu chúng ta có thể giải được trong trường hợp p/tử chất đang xét ở dạng phức tạp khác dạng AB hay không? Điều này theo tôi là không dễ tí nào nhất là thuyết MO có tính tổng quát quá lớn ---> dùng MO để giải quyết bài toán năng lượng e rằng ngay đến cả super computer cũng phải treo thôi. Mong nhận được thêm nhiều ý kiến đóng góp của bạn và mọi người. Thân!

Không khó khăn dữ vậy đâu, chỉ cần định tính, trên một phần khảo sát nào đó của cấu trúc thôi ! Hơi đâu mà cứ nhắc đến MO là đi tổ hợp toàn bộ nguyên tử ! Và cũng hơi đâu nhắc đến chuyện so sánh năng lượg hai MO là phải đi tính toán cụ thể từng năng lượng MO.

Bạn nên suy nghĩ lại ý này nhé !

PQBuu2007 · 12-23-2007

Hix hổng biết sao đăng nhập rồi mà cứ link tới trang khác là lại bị bật ngược trở ra hoài.
07 muốn trao đổi với hoan mấy ý cùa mình như vầy:
1) hoan viết rõ chữ TDCực cho 07 đc khg, nếu rảnh thì giải thích cách dự đoán này dùm 07 với hen, cái này 07 chưa biết.
2) 07 giải thích thêm ý của mình về tính KHÔNG nội tại hay nói khác đi là thuộc tính khg bản chất của acidb. Vì theo 07 tính acidbas phụ thuộc vào đối tác và môi trường chứa đựng nó. Điều đó có nghĩa là không thể dùng một thuộc tính bản chất (cấu hình e, năng lượng ion hóa...) của bản thân chất đó mà suy ra được tính acidbas, mà buộc phải đặt nó trong từng hoàn cảnh cụ thể để xét. Theo 07 tính acidbas cũng giống như độ âm điện vậy- khg phải một thuộc tính bản chất của nguyên tố.
3)Chỉ sợ các đại phân tử thui chứ những phân tử cỡ vài chục nguyên tử không phải là vấn đề lớn. Mà những phân tử lớn cũng có thể tính theo các phương pháp bán kinh nghiệm được thui.

tieulytamhoan · 12-23-2007

1. TPDCực là tác dụng phân cực của cation ấy mà (TDPC). TDPC càng lớn thì lk có khuynh hướng chuyển từ tính ion ---> ion - cộng hóa trị (CHT) ---> CHT phân cực ---> tính acid tăng dần, tính base giảm dần. (cách giải thích này dựa trên mô hình oxihidroxid (O)xM(OH)n). Ý của mình là trong trường hợp chất ở trạng thái đơn chất như Al, Zn thì mần răng mà giải thích được theo chiêu TDPC ---> pó tay
2. 07 nói không sai. Tình acid - base của 1 chất fụ thuộc vào môi trường nữa (HF trong H2SO4 lại thể hiện tính base, ZnO, Zn(OH)2 trong môi trường kiềm lại thể hiện tính acid) nhưng mình đưa ra topic này với ý hỏi về tính lưỡng tính của ng/tố ở trạng thái đơn chất (sorry vì đã ko nói rõ). Nếu xét trong từng trường hợp cụ thể ( ngoại trừ trạng thái đơn chất) thì chiêu TDPC có thể xài được. Theo mình, độ âm điện ko nên dùng nhiều vì nó ko có tính thống nhất; mỗi thang sẽ cho những giá trị khác nhau, có những khiếm khuyết riêng cho từng ng/tố. (07 xem trong handbook sẽ thấy rất rõ) ---> ĐÂĐ chỉ do ng ta đặt ra thôi ---> ko fải là thuộc tính nội tại nhưng tính acid - base của ĐƠN CHẤT phải là thuộc tính nội tại chứ! Đúng ko nè?!
3. 07 có thể nói rõ về p/p bán kinh nghiệm của bạn được ko? Theo sự hỉu bít nông cạn của mình thì MO rất dễ pó tay với các p/tử dạng khác AB: H2SO4, K2Cr2O7; K3[Fe(CN)6].....v.vv..... chứ đừng nói đến những đại p/tử protein. ( vì bài toán năng lượng quá lớn như mình đã nói ở trên). Bạn cho mình VD về trường hợp p/tử vài chục ng/tử mà MO có thể giải quyết với nhé. Mong nhận dc nhìu ý kiến đóng góp của bạn và mọi người. Thân!

**bluemonster** · 12-24-2007

Trích:

Nguyên văn bởi tieulytamhoan

3. 07 có thể nói rõ về p/p bán kinh nghiệm của bạn được ko? Theo sự hỉu bít nông cạn của mình thì MO rất dễ pó tay với các p/tử dạng khác AB: H2SO4, K2Cr2O7; K3[Fe(CN)6].....v.vv..... chứ đừng nói đến những đại p/tử protein. ( vì bài toán năng lượng quá lớn như mình đã nói ở trên). Bạn cho mình VD về trường hợp p/tử vài chục ng/tử mà MO có thể giải quyết với nhé. Mong nhận dc nhìu ý kiến đóng góp của bạn và mọi người. Thân!

Phương pháp MO bán kinh nghiệm (semiempirical method) bạn có thể search rất rất nhiều trên google, chẳng hạn như extended Huckel, CNDO, INDO, MINDO3, MNDO, AM1, RM1 ...

Chuyện gì VB hay các phương pháp mô tả liên kết các bạn thường dùng, được học kĩ làm được thì MO làm được, với một đẳng cấp trên nhiều ! Nên phát ngôn :MO dễ bó tay với ... là hoàn toàn sai lệch !

Mình có thể tính toán nhanh cho bạn cỡ vòng naphthalene (10carbon phải ko nhỉ), mật độ điện tích, điện tích hiệu dụng,... chỉ bằng pp đơn giản nhất là HMO (Huckel MO).

Còn mấy phân tử bạn dẫn ra khác dạng AB ở trên thì theo mình chương trình phổ thông nâng cao đã làm được hết trơn gòi chứ nói chi xa xôi ! Đơn cử là trên chemvn đã có mấy nhóc từng thảo luận H2O, NH3, CH4 ... hay propane, butane... rồi đó !

Thân !

LessThanPerfect · 12-25-2007

Trích:

Nguyên văn bởi bluemonster

Phương pháp MO bán kinh nghiệm (semi-experiment method) bạn có thể search rất rất nhiều trên google, chẳng hạn như extended Huckel, CNDO, INDO, MINDO3, MNDO, AM1, RM1 ...

Mình chỉ muốn góp ý chút xíu về một vài keywords ở trên tại vì nếu bạn search không đúng keywords thì có thể không tìm được thông tin như mong đợi.

"Phương pháp bán kinh nghiệm" (phương pháp bán thực nghiệm nghe thuận tai hơn) = semiempirical method. Gần như không ai dùng cụm từ "semi-experiment method"
(Hy vọng lần này bài viết sẽ không bị xóa vì mấy chữ tiếng không Việt Nam mà mình đã dùng ở trên. Nhân tiện, mình thấy cái quy định yêu cầu sử dụng tiếng Việt trên diễn đàn này quả thật là rất chuối.)