المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11874 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية



Orbital overlap is essential for successful reaction  
  
83   08:48 صباحاً   التاريخ: 2025-04-28
المؤلف : Jonathan Clayden , Nick Greeves , Stuart Warren
الكتاب أو المصدر : ORGANIC CHEMISTRY
الجزء والصفحة : ص110-111
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء العضوية / مواضيع عامة في الكيمياء العضوية /

In the reaction of ammonia with borane, not only do the molecules have to collide with enough energy to react, but they must also collide with the orbitals aligned correctly for them to interact. As you saw in Chapter 3, the lone pair of the nitrogen atom resides in a filled, nonbonding sp3 orbital. This orbital has to overlap with the empty p orbital on B to form a bond. So, a collision like this

will do just fi ne for making a bond, but collisions like these

will not do at all. Of course, we can also draw a molecular orbital energy level diagram for the constructive, end-on interaction of the orbitals: look back to Chapter 4 to remind yourself of how to do this. Here, we need the fi lled sp3 orbital on N to interact with the empty p orbital on B to give a new σ bonding orbital and an empty σ* antibonding orbital. Finally, putting in the two electrons from the N’s lone pair gives us a full picture of the new B–N bond.

The energy level diagram makes it clear why bonding is favorable too: the electrons have dropped down from the non-bonding sp3 orbital to the new lower energy bonding σ orbital. We don’t need to consider what has happened to the energy of the unfilled orbitals because they’re empty and don’t contribute to the energy of the molecule as a whole. We can generalize this idea to work out what makes a good nucleophile and a good electro phile. We’ll use an imaginary, generic nucleophile Nu, with a pair of electrons in some sort of fi lled orbital (it doesn’t matter what this orbital is) which it can donate to the empty orbital of a generic electrophile E. Here are three versions of the molecular orbital energy level diagram:

On the left, the energies of the fi lled Nu orbital and the empty E orbital are almost the same. There is a significant gain in energy when the new bond forms between them. On the right, there is a large difference between the energies of the fi lled Nu orbital and the empty E orbital, and the energy gain is negligible. This tells us something: the best reactions are ones in which the energies of the interacting orbitals are similar in energy.

● For a reaction to take place, molecules must:

• approach each other such that these orbitals can overlap to form a bonding interaction.

• have orbitals of appropriate energy to interact—a fi lled orbital on the nucleophile and an empty orbital on the electrophile

• overcome their electronic repulsion by charge attraction and/or orbital overlap




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .