Butadiene and π-electron binding energy

 As we saw in the preceding example, the energies of the four LCAO-MOs for butadiene are , E=α±1.62β, α±0.62β , These orbitals and their energies are drawn in Fig. 11.39. Note that the greater the number of internuclear nodes, the higher the energy of the orbital. There are four electrons to accommodate, so the ground-state configuration is 1π² 2π². The frontier orbitals of butadiene are the 2π orbital (the HOMO, which is largely bonding) and the 3πorbital (the LUMO, which is largely antibonding). ‘Largely’ bonding means that an orbital has both bonding and antibonding interactions between various neighbours, but the bonding effects dominate. ‘Largely antibonding’ indicates that the antibonding effects dominate.

An important point emerges when we calculate the total π-electron binding energy, Eπ, the sum of the energies of each π electron, and compare it with what we find in ethene. In ethene the total energy is

Eπ =2(α+β)=2α+2β

In butadiene it is

E_π =2(α+1.62β) +2(α+0.62β) =4α+4.48β

Therefore, the energy of the butadiene molecule lies lower by 0.48β (about 110 kJ mol⁻¹) than the sum of two individual π bonds. This extra stabilization of a con jugated system is called the delocalization energy. A closely related quantity is the π-bond formation energy, the energy released when a π bond is formed. Because the contribution of α is the same in the molecule as in the atoms, we can find the π-bond formation energy from the π-electron binding energy by writing

E_bf = E_π −Nα

where N is the number of carbon atoms in the molecule. The π-bond formation energy in butadiene, for instance, is 4.48β

Fig. 11.39 The Hückel molecular orbital energy levels of butadiene and the top view of the corresponding π orbitals. The four p electrons (one supplied by each C) occupy the two lower π orbitals. Note that the orbitals are delocalized.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

ضمن فعاليات برنامج مخيّم (خيام الكفيل) مركز الثقافة الأسرية يقدم محاضرات عقائدية ونفسية لنحو 150 مشارِكةً من ذوي الشهداء

قسم السياحة الدينية يُطلق حملة الساقي لأداء مناسك العمرة

العتبة العباسية المقدسة تختتم مشاركتها في معرض بغداد الدولي بدورته الـ 49

بقدرة 72 كيلو واط.. قسم الاتصالات ينهي تنصيب منظومة الطاقة الشمسية الثانية في مجموعة العميد التربوية

المزيد

الآخبار الصحية

عادات يومية تدمر قلبك بصمت.. خبراء يطلقون التحذير

خبراء تغذية يكشفون "أفضل وقت لتناول الإفطار"

أطعمة تزيد فرص وفاة مرضى السرطان 60 بالمئة.. ما هي؟

اختبار ثوري جديد يكشف مبكرا عن سرطان البنكرياس

المزيد

الآخبار التكنلوجية

الذكور أم الإناث؟ دراسة "تنسف الشائع" بشأن التوحد

خبير يكشف عن اقتراب العلماء من فك شفرات "لغات الحيوانات" !

دراسة تدفعك لشراء ساعة ذكية "فورا".. هذا ما تقوله عن قلبك

علماء حاصلون على "نوبل": الذكاء الاصطناعي لن يستبدل الإنسان

المزيد

مواضيع ذات صلة

Poly (phenylene oxide) s

Higher-order structures

The convergence of energy levels

Absorption intensities

Reversible expansion

Free expansion

The hydrogen cycle

Ring and cluster compounds

Resolutions can be carried out by chromatography on chiral materials

Axes and centres of symmetry

المرافق الإنزيمي حامض الليبويك Lipoic acid

التأثير التحريضي (الحاث) Inductive effect