Разлика между свързване и антибандиране на молекулярни орбитали

Свързване срещу антибандиране на молекулярни орбитали
 

Разликата между свързване и антисвързващи молекулярни орбитали може да се обясни най-добре с помощта на „Молекулярна орбитална теория“. Тези два типа молекулярни орбитали се образуват, когато се образуват ковалентни химични връзки. Най-съществената разлика между свързващите и антисвързващите молекулярни орбитали са техните енергийни нива в сравнение с родителските атомни орбитали. Тази разлика в енергийните нива води до други разлики между две молекулни орбитали.

Свързващите и антисвързващите молекулярни орбитали се формират от линейни комбинирани атомни орбитали. Следните ключови понятия са много важни, за да се разбере разликата между свързването и антибандинговите молекулярни орбитали.

Принцип на Aufbau - орбитали с най-ниска енергия се запълват първо.

Принцип на изключване на Паули - Максималният брой електрони (с противоположни завъртания), които могат да заемат орбитала, е два.

Правилото на Хунд - Когато има няколко молекулярни орбитали с еднаква енергия, електроните заемат молекулните орбитали една по една, преди двама да заемат една и съща молекулярна орбитала.

Какво представляват свързващите молекулярни орбитали?

Образуват се молекулни орбитали от атомни орбитали от във фаза комбинация от атомни орбитали. Увеличава електронната плътност между свързани атоми. Тяхната енергия е по-ниска от атомните орбитали. Първо електроните се запълват към свързващите молекулярни орбитали и те стабилизират молекулата, тъй като те свързват по-малко енергия от електрона в родителския атом.

Молекулярна орбитална диаграма за водород

Какво представляват антибондажните молекулярни орбитали?

Антибандиращите молекулярни орбитали са образуван от извън фаза комбинация от атомни орбитали и тя намалява електронната плътност между два атома. В анти-свързващите молекулярни орбитали енергията е по-висока от атомните орбитали, които са ги образували. Поради този факт, когато електроните се напълнят в анти-свързващи молекулярни орбитали, той дестабилизира връзката между два атома.

H2 1sσ * анти-свързваща молекулярна орбитала

Каква е разликата между свързване на молекулярни орбитали и антибондинги молекулярни орбитали?

• Енергия:

ЕНЕРГИЯ_{Антисвързващи молекулярни орбитали} > ЕНЕРГИЯ_{Свързване на молекулярни орбитали}

• Свързващите молекулярни орбитали имат по-ниска енергия в сравнение с родителската атомна орбитала.

• Анти-свързващите молекулярни орбитали притежават по-висока енергия от тази на родителските атомни орбитали.

• Обикновено електроните първо се пълнят в по-ниски енергийни нива. Следователно, електроните първо се пълнят до свързване на молекулни орбитали, а след това към антисвързващи молекулярни орбитали.

• Стабилност:

• Свързващите молекулярни орбитали са по-стабилни от двете анти-свързващи молекулярни орбитали и родителската атомна орбитала.

• Анти-свързващите молекулярни орбитали са по-малко стабилни от двете свързващи молекулярни орбитали и родителски атомни орбитали.

• Основната причина за разликата в стабилността е разликата в енергийните нива. Колкото по-голяма е енергията, толкова по-малка е стабилността. По-ниската енергия е повече е стабилността.

• Електронна наличност:

• Вероятността да се намери електрон е много висока при свързване на молекулни орбитали.

• Намирането на електрон в анти-свързващи молекулярни орбитали е минимално.

• Принос за формата на молекулата:

• Свързването на молекулярни орбитали директно допринася за формата на молекулата.

• Анти-свързващите молекулярни орбитали не допринасят за формата на молекулата.

С любезност на изображенията:

1. MO схема Водород от CCoil (CC BY-SA 3.0)
2. H2 1sσ * антиобвързваща молекулярна орбитала чрез Wikicommons (Public Domain)