10 votos

¿Se puede extender la idea de la entropía a los orbitales?

El avance de la reacción: $\ce{HF<->H^+ +F^-}$ es entropically favorable; pero energéticamente desfavorables: como hay demasiada densidad de electrones para $\ce{F^-}$ iones para hacer frente. Esa es una razón por la $\ce{HF}$ es más débil de lo $\ce{HI, HCl}$ etc.

Pero, ¿puede haber otra explicación para la debilidad de la acidez de $\ce{HF}$?

Acerca de cómo se introduce la idea de la entropía de orbitales. Me explico, en $\ce{HF}$ el elctron está en un orbital molecular de mayor región que en $\ce{F^-}$. Así, los electrones de valencia par se encuentra en una entropically más favorable estado en $\ce{HF}$$\ce{F^-}$: donde está contenida en poco espacio. Por eso, $\ce{HF}$ es más favorable que la separan $\ce{H^+}$$\ce{F^+}$.

Tal vez, para otros hydracids de la misma clase, por ejemplo. $\ce{HI, HCl}$ este efecto no es tan importante. Es por eso que son ácidos más fuertes.

Compartir sus pensamientos.

18voto

user16683 Puntos 46

No.

La razón por la que un gas de partículas en un volumen grande tiene una gran entropía no es porque tiene un montón de espacio para moverse alrededor de por sí. Una mejor explicación es que para una energía dada, hay muchos accesible traslación de los estados (estos estados pueden ser derivados de la partícula en un modelo de caja). Si suponemos que todos estos traslacional los estados tienen la misma probabilidad de ser poblado, a continuación, el número de posibles microstates para el sistema, $W$, es grande y, por tanto, $S = k \ln W$ es grande.

Un electrón en un orbital no pasa zumbando a su alrededor, y un orbital ciertamente no es un contenedor de tamaño variable para el electrón que se mueve alrededor. Un orbital es simplemente uno (electrónica) estado de un electrón.

Por lo tanto, no tiene sentido hablar acerca de la traslación de los estados de un electrón que se mueve en un orbital. Asimismo, no tiene sentido hablar acerca de la traslación de la entropía de un electrón como el ser más grande en un mayor orbital.

-11voto

alphonse Puntos 81

"HF es una más débil que HI" no tiene ningún sentido. HF es un ácido débil que..."?
"F- para hacer frente" no tiene ningún sentido. recoger? no estoy seguro de lo que quieres decir
"hydracid" no es una palabra, afaik. hydrohalic ácido?
William Thomson, Lord Kelvin:"a menudo me dicen que si se puede medir lo que estás hablando y expresarlo en números, sabes algo acerca de ello; pero cuando no lo puedes medir, ""cuando no puedes expresarlo en números, tu conocimiento es de una escasa e insatisfactoria tipo"'; puede ser el comienzo del conocimiento, pero apenas tienen, en sus pensamientos, avanzado a la etapa de "ciencia", cualquiera que sea la materia que sea." (3 de Mayo de 1883). Veo algunas declaraciones vagas, y las matemáticas no aquí.
Si yo te entiendo, usted dice que F- ocupa un volumen más pequeño que el átomo de F en la ic. Tal vez usted sabe que los campos eléctricos son infinitos? Así que me imagino que no estás significado para comparar el infinito de los volúmenes de cada uno. Lo que implica que debe tener un poco de corte por intensidad de campo que forma el límite de la "región". Tengo cero idea de lo que iba a ser; es hasta usted para expresarlo.
Su reclamo es malo, sin embargo, desde otra perspectiva. Una vez que la F del átomo con electrones de valencia ha hibridado con el H-electrón 1s, considerando que es "perteneciente a" la F átomo es lógicamente falsa, de hecho, es en un orbital molecular y que "pertenece" a ambos átomos. Por lo tanto, es necesario explicar cómo dividir el volumen del enlace covalente de la densidad de electrones entre el H y los átomos de F con el fin de determinar un volumen.
Por favor, piense en esto: ¿de verdad creen que la adición de un electrón a un átomo de F va a resultar en un menor 'de la densidad de electrones de distribución' que añadir un electrón y un protón? No te predecir justo lo contrario, que la adición de H+ a F- va a reducir su tamaño? (si mal no recuerdo, el protón es de 8 órdenes de magnitud más pequeño que el átomo de H (por volumen), por lo que agregar que, ciertamente, no debe agregar ningún significativo aumento de volumen, y la carga positiva debe reducir la intensidad de campo eléctrico a grandes distancias desde el dipolo(es decir, la molécula de HF es de carga neutra por la mayoría de las medidas).
Un comentario final: es de hecho el caso de que la velocidad de los electrones SE discute. De hecho, muchas veces se dice que el color amarillo de oro es debido a la relativista de la velocidad de sus electrones. Ahora, ¿cómo "real", esto es, es otra cuestión (y resultaría en un debate). El hecho es que los científicos pueden asignar tanto un impulso y una velocidad (velocidad) a los electrones enlazados a los estados (orbital), véase, por ejemplo, https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_quantum_chemistry#Qualitative_treatment. Sospecho, pero no sé, que si las personas que utilizan el concepto de velocidad se insertan en él, para que lo iba a admitir que se trata de una ficción conveniente. He visto que se discute a menudo en los últimos años, generalmente por parte de los físicos, no químicos, y desde que yo estaba bajo la impresión de que era incorrecto para caracterizar a los electrones enlazados a los estados como tener una velocidad, que he comprobado que es de amplia difusión. No creo que en general es útil para la química, sin embargo. Usted probablemente se debe olvidar que lo menciono. (nota: Susskind en su excelente serie de conferencias en El Mínimo Teórico utiliza este concepto (que es lo que despertó mi interés), pero por desgracia la serie de conferencias de vídeo es demasiado grande para mí encontrar un útil de citas.)

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X