پيوندهاي جابجايي بار از ديد توپولوژي شيمي كوانتومي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

اگرچه در شيمي پيوندها معمولا به سه دسته كووالانسي، يوني و فلزي تقسيم‌بندي مي‌شوند، اما به نظر مي‌رسد اين تقسيم‌بندي، كامل و جامع نيست. جدا از اين كه مرز روشن و مشخصي ميان اين پيوندها وجود ندارد، برخي از پيوندها هم هستند كه نمي‌توان آن‌ها را در اين دسته‌ها قرار داد. براي نمونه پيوندF-F را معمولا جزو پيوند‌هاي كووالانسي قرار مي‌‌دهيم، اما محاسبات نظريه پيوند ظرفيت نشان مي‌دهد اين پيوند را نمي‌توان با تابع موج كووالانسي تنها توصيف كرد. به همين دليل يك دسته جديد از پيوند معرفي گرديده است با نام پيوند جابجايي بار. تعريف‌هاي ارايه شده براي اين پيوندها عمدتا بر پايه نظريه پيوند ظرفيت است و كمتر از ديدگاه روشهاي مبتني بر نظريه اوربيتال مولكولي به آن پرداخته شده است. در اين پايان نامه از روشهاي توپولوژي شيمي كوانتومي استفاده مي‌شود تا پيوند‌‌هاي جابجايي بار بر اين اساس بازتعريف شوند. پارامتر‌‌هاي گوناگون نقطه بحراني پيوند، هيچكدام به تنهايي نمي‌‌توانند ميان پيوندهاي جابجايي بار با ديگر نوع پيوندها تفاوت قائل شوند. هر چند در نظر گرفتن همزمان اين پارامترها، تصويري هرچند مبهم از اين پيوندها ارايه مي‌‌كند، اما تركيب دو نظريه كوانتومي اتم‌‌ها در مولكول‌‌ها و روش اوربيتال‌‌هاي طبيعي پيوندي مي‌‌تواند تصوير واضح‌‌تري ارايه نمايد. در واقع تركيب اين دو نظريه (كه آن را با عنوان اتم‌‌هاي طبيعي در مولكول (NAIM) مي‌‌شناسيم) نشان مي‌‌دهد كه پيوند‌‌هاي كووالانسي، پيوند‌‌هايي هستند كه داراي يك NBO پيوندي (BD) مادر هستند كه سهم بسيار بالايي در تامين چگالي الكترون در نقطه بحراني پيوند (NBCP) دارند. در نقطه مقابل، پيوند‌‌هاي يوني قرار دارند كه داراي BD مادر نيستند، بلكه چگالي الكتروني NBCP عمدتا از جفت‌‌هاي غير پيوندي (LP) مستقر بر روي اتم‌‌ها تامين مي‌‌گردد. پيوند‌‌هاي جابجايي بار هم از ديد NAIM مشخصه منحصر به فرد خود را دارند. اين پيوندها همانند پيوند‌‌هاي كووالانسي داراي يك BD مادر هستند، اما سهم اين BD در چگالي الكتروني NBCP كمتر از پيوند‌‌هاي كووالانسي است. در عوض بخشي از اين چگالي الكتروني همانند پيوند‌‌هاي يوني بوسيله LP‌ها تامين شده است. برخي از پيوندها هم هستند كه از ديد پيوند ظرفيت در مرز ميان پيوند‌‌هاي جابجايي بار و ديگر پيوند‌‌ها قرار مي‌‌گيرند. از ديد NAIM هم اين پيوندها داراي يك BD مادر هستند كه سهم آن كمتر از پيوند‌‌هاي كووالانسي و جابجايي بار است و باقي الكترون‌‌هاي NBCP به وسيله NBO‌هاي دروني (CR) اتم‌‌ها تامين شده است.

220618

شيمي فيزيك

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان