Байланыс және антибайланыстағы молекулалық орбитальдар
Молекулалық орбитальдарды байланыстыру мен антибайланыс арасындағы айырмашылықты «Молекулалық орбиталь теориясы» арқылы жақсы түсіндіруге болады. Молекулярлық орбитальдардың бұл екі түрі ковалентті химиялық байланыстар пайда болған кезде пайда болады. Молекулярлық орбитальдардың байланыстырушы және антибайланыстағы ең маңызды айырмашылығы олардың ата-аналық атомдық орбитальдармен салыстырғандағы энергетикалық деңгейлері болып табылады. Бұл энергия деңгейінің айырмашылығы екі молекулалық орбиталь арасындағы басқа айырмашылықтарға әкеледі.
Байланыстырушы және антибайланыстағы молекулалық орбитальдар сызықтық комбинацияланған атомдық орбитальдар арқылы түзіледі. Молекулярлық орбитальдардың байланысы мен антибайланысы арасындағы айырмашылықты түсіну үшін келесі негізгі ұғымдар өте маңызды.
Ауфбау принципі – энергиясы ең төмен орбитальдар алдымен толтырылады.
Паули алып тастау принципі – Орбитальді алатын электрондардың (қарсы спиндері бар) максималды саны – екі.
Хунд ережесі – Энергиясы бірдей бірнеше молекулалық орбиталь болған кезде электрондар молекулалық орбитальдарды бір-бірден алады, ал екеуі бір молекулалық орбитальды алады.
Байланыстырушы молекулалық орбитальдар дегеніміз не?
Байланыстырушы молекулалық орбитальдар атомдық орбитальдардың фаза ішілік комбинациясы арқылы атомдық орбитальдардан түзіледі. Ол байланысқан атомдар арасындағы электрон тығыздығын арттырады. Олардың энергиясы атомдық орбитальдарға қарағанда төмен. Электрондар алдымен байланыстырушы молекулалық орбитальдарға толтырылады және олар молекуланы тұрақтандырады, өйткені олар негізгі атомдағы электронға қарағанда энергияны аз байланыстырады.
Сутегінің молекулалық орбитал диаграммасы
Антибайланыстағы молекулалық орбитальдар дегеніміз не?
Антибайланысатын молекулалық орбитальдар атомдық орбитальдардың фазадан тыс комбинациясы арқылы түзіледі және екі атом арасындағы электрон тығыздығын төмендетеді. Антибайланысатын молекулалық орбитальдарда энергия оларды түзген атомдық орбитальдардан жоғары. Осы фактіге байланысты электрондар антибайланыстағы молекулалық орбитальдарға толтырылған кезде ол екі атом арасындағы байланысты тұрақсыздандырады.
H2 1sσ антибайланыстағы молекулалық орбиталь
Байланысатын молекулалық орбитальдар мен антибайланысатын молекулалық орбитальдардың айырмашылығы неде?
Энергия:
ENERGYАнтибайланысатын молекулалық орбитальдар > ENERGYБайланыстырушы молекулалық орбитальдар
• Байланыстағы молекулалық орбитальдардың энергиясы негізгі атомдық орбитальмен салыстырғанда төмен.
• Антибайланыстағы молекулалық орбитальдар негізгі атомдық орбитальдарға қарағанда жоғары энергияға ие.
• Әдетте электрондар алдымен төменгі энергия деңгейлеріне толтырылады. Сондықтан электрондар алдымен байланысатын молекулалық орбитальдарға, содан кейін антибайланысатын молекулалық орбитальдарға толтырылады.
Тұрақтылық:
• Байланыстыратын молекулалық орбитальдар антибайланысатын молекулалық орбитальдарға және негізгі атомдық орбитальдарға қарағанда тұрақтырақ.
• Антибайланыстағы молекулалық орбитальдар байланыстырушы молекулалық орбитальдарға және негізгі атомдық орбитальдарға қарағанда тұрақты емес.
• Тұрақтылық айырмашылығының негізгі себебі - қуат деңгейінің айырмашылығы. Энергия неғұрлым жоғары болса, тұрақтылық аз болады. Энергия төмен болса, тұрақтылық соғұрлым жоғары болады.
Электронның қолжетімділігі:
• Молекулярлық орбитальдарды байланыстыруда электронды табу ықтималдығы өте жоғары.
• Антибайланысатын молекулалық орбитальдарда электрон табу ең аз.
Молекуланың пішініне қосқан үлесі:
• Байланысатын молекулалық орбитальдар молекуланың пішініне тікелей әсер етеді.
• Антибайланысатын молекулалық орбитальдар молекуланың пішініне әсер етпейді.
