ออร์บิทัลโมเลกุลพันธะกับต้านพันธะ
ความแตกต่างระหว่างพันธะและการต้านพันธะของออร์บิทัลของโมเลกุลสามารถอธิบายได้ดีที่สุดโดยใช้ “ทฤษฎีการโคจรของโมเลกุล” ออร์บิทัลโมเลกุลทั้งสองประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อพันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้น ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างออร์บิทัลของพันธะและการต่อต้านพันธะคือระดับพลังงานเมื่อเทียบกับออร์บิทัลของอะตอมหลัก ความแตกต่างของระดับพลังงานนี้นำไปสู่ความแตกต่างอื่นๆ ระหว่างออร์บิทัลโมเลกุลสองออร์บิทัล
การยึดติดและการต้านพันธะของออร์บิทัลของโมเลกุลเกิดขึ้นจากออร์บิทัลอะตอมผสมเชิงเส้น แนวคิดหลักต่อไปนี้มีความสำคัญมากในการทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างออร์บิทัลของพันธะและการต้านพันธะของโมเลกุล
หลักการ Aufbau – ออร์บิทัลที่มีพลังงานต่ำสุดจะถูกเติมก่อน
หลักการกีดกัน Pauli – จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุด (ที่มีการหมุนตรงข้าม) ที่สามารถครอบครองวงโคจรได้คือ 2
กฎของ Hund – เมื่อมี Molecular Orbitals หลายตัวที่มีพลังงานเท่ากัน อิเล็กตรอนจะครอบครอง Molecular Orbitals ทีละตัว ก่อนที่สองตัวจะมี Molecular Orbital เดียวกัน
พันธะโมเลกุลออร์บิทัลคืออะไร
พันธะออร์บิทัลของโมเลกุลเกิดขึ้นจากออร์บิทัลของอะตอมโดยการรวมเฟสของออร์บิทัลของอะตอมเข้าด้วยกันในเฟส จะเพิ่มความหนาแน่นของอิเล็กตรอนระหว่างอะตอมที่ถูกผูกมัด พลังงานของพวกมันต่ำกว่าออร์บิทัลของอะตอม อิเล็กตรอนจะถูกเติมเข้าไปในออร์บิทัลของโมเลกุลที่ยึดเหนี่ยวและทำให้โมเลกุลมีเสถียรภาพ เนื่องจากพวกมันมีพลังงานน้อยกว่าอิเล็กตรอนในอะตอมของพ่อแม่
แผนภาพการโคจรของโมเลกุลสำหรับไฮโดรเจน
ออร์บิทัลโมเลกุลต้านพันธะคืออะไร
การต้านพันธะของออร์บิทัลของโมเลกุลเกิดขึ้นจากการรวมตัวนอกเฟสของออร์บิทัลของอะตอม และทำให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนระหว่างสองอะตอมลดลง ในการต้านพันธะโมเลกุลออร์บิทัล พลังงานจะสูงกว่าออร์บิทัลของอะตอมที่ก่อตัวขึ้น ด้วยเหตุนี้ เมื่ออิเล็กตรอนถูกเติมเข้าไปในออร์บิทัลโมเลกุลที่ต้านพันธะ มันจะทำให้พันธะระหว่างสองอะตอมไม่เสถียร
H2 1sσ ออร์บิทัลโมเลกุลที่ต้านพันธะ
พันธะโมเลกุลประสานกับออร์บิทัลโมเลกุลต้านพันธะต่างกันอย่างไร
พลังงาน:
พลังงานการยึดติดของโมเลกุลออร์บิทัล > ENERGYการประสานโมเลกุลออร์บิทัล
• การยึดเหนี่ยวของออร์บิทัลของโมเลกุลมีพลังงานต่ำกว่าเมื่อเทียบกับออร์บิทัลของอะตอมหลัก
• ออร์บิทัลโมเลกุลที่ต้านพันธะมีพลังงานสูงกว่าออร์บิทัลของอะตอมแม่
• โดยทั่วไป อิเล็กตรอนจะถูกเติมในระดับพลังงานที่ต่ำกว่าก่อน ดังนั้นก่อนอื่น อิเล็กตรอนจะถูกเติมเพื่อพันธะออร์บิทัลของโมเลกุล จากนั้นจึงไปต้านออร์บิทัลของโมเลกุล
ความเสถียร:
• พันธะออร์บิทัลของโมเลกุลมีความเสถียรมากกว่าออร์บิทัลโมเลกุลที่ต้านพันธะและออร์บิทัลอะตอมของพ่อแม่
• การต้านพันธะของออร์บิทัลของโมเลกุลนั้นมีความเสถียรน้อยกว่าทั้งออร์บิทัลของโมเลกุลและออร์บิทัลอะตอมของพ่อแม่
• สาเหตุหลักของความเสถียรคือความแตกต่างของระดับพลังงาน ยิ่งพลังงานสูงก็ยิ่งมีความเสถียรน้อยลง ลดแรงลงคือความมั่นคง
มีจำหน่ายอิเลคตรอน:
• ความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนมีสูงมากในพันธะออร์บิทัลของโมเลกุล
• หาอิเล็กตรอนในออร์บิทัลโมเลกุลที่ต้านพันธะได้น้อยที่สุด
การมีส่วนร่วมในการสร้างรูปร่างของโมเลกุล:
• พันธะออร์บิทัลของโมเลกุลมีส่วนทำให้เกิดรูปร่างของโมเลกุลโดยตรง
• การต้านพันธะของออร์บิทัลไม่ส่งผลต่อรูปร่างของโมเลกุล