Vezivanje vs antivezujuće molekularne orbitale
Razlika između veznih i antivezujućih molekularnih orbitala može se najbolje objasniti korištenjem “Teorije molekularnih orbitala”. Ova dva tipa molekularnih orbitala nastaju kada se formiraju kovalentne hemijske veze. Najznačajnija razlika između veznih i antivezujućih molekularnih orbitala je njihov energetski nivo u poređenju sa matičnim atomskim orbitalama. Ova razlika u nivou energije dovodi do drugih razlika između dvije molekularne orbitale.
Vezivne i antivezujuće molekularne orbitale formirane su linearnom kombinacijom atomskih orbitala. Sljedeći ključni koncepti su vrlo važni, da bi se razumjela razlika između veznih i antivezujućih molekularnih orbitala.
Aufbau princip – orbitale sa najnižom energijom se prve popunjavaju.
Paulijev princip isključenja – Maksimalan broj elektrona (sa suprotnim okretima) koji mogu zauzeti orbitalu je dva.
Hundovo pravilo – Kada postoji nekoliko molekularnih orbitala sa jednakom energijom, elektroni zauzimaju molekularne orbitale jedan po jedan prije nego što dvije zauzmu istu molekularnu orbitu.
Šta su vezivne molekularne orbitale?
Vezivne molekularne orbitale se formiraju od atomskih orbitala infaznom kombinacijom atomskih orbitala. Povećava gustinu elektrona između vezanih atoma. Njihova energija je niža od atomskih orbitala. Elektroni se prvo popunjavaju u vezivne molekularne orbitale i oni stabilizuju molekul jer pridružuju manje energije od elektrona u matičnom atomu.
Molekularni orbitalni dijagram za vodonik
Šta su antivezujuće molekularne orbitale?
Molekularne orbitale koje se ne vezuju su formirane kombinacijom atomskih orbitala van faze i to smanjuje gustinu elektrona između dva atoma. U antivezujućim molekularnim orbitalama energija je veća od atomskih orbitala koje su ih formirale. Zbog ove činjenice, kada se elektroni popune u antivezujuće molekularne orbitale, to destabilizuje vezu između dva atoma.
H2 1sσ antivezujuća molekularna orbitala
Koja je razlika između vezanih molekularnih orbitala i antivezujućih molekularnih orbitala?
Energija:
ENERGYAntibonding molekularne orbitale > ENERGYVezivne molekularne orbitale
• Vezivne molekularne orbitale imaju nižu energiju u poređenju sa matičnom atomskom orbitalom.
• Antivezujuće molekularne orbitale posjeduju visoku energiju od energije matičnih atomskih orbitala.
• Generalno, elektroni se prvo popunjavaju u niže energetske nivoe. Prema tome, elektroni se prvo popunjavaju za vezivanje molekularnih orbitala, a zatim za antivezujuće molekularne orbitale.
Stabilnost:
• Vezujuće molekularne orbitale su stabilnije i od antivezujućih molekularnih orbitala i od matične atomske orbitale.
• Antivezujuće molekularne orbitale su manje stabilne i od veznih molekularnih orbitala i od matičnih atomskih orbitala.
• Glavni razlog za razliku u stabilnosti je razlika u nivou energije. Što je veća energija, to je manja stabilnost. Što je manja energija to je veća stabilnost.
Dostupnost elektrona:
• Vjerovatnoća pronalaska elektrona je vrlo visoka u vezivanju molekularnih orbitala.
• Pronalaženje elektrona u antivezujućim molekularnim orbitalama je minimalno.
Doprinos za oblik molekula:
• Vezivanje molekularnih orbitala direktno doprinosi obliku molekula.
• Antivezujuće molekularne orbitale ne doprinose obliku molekula.
