Bonding vs Antibonding molekulaarorbitaalid
Molekulaarorbitaalide erinevust saab kõige paremini selgitada molekulaarorbitaalide teooria abil. Need kahte tüüpi molekulaarorbitaalid tekivad kovalentsete keemiliste sidemete moodustumisel. Kõige olulisem erinevus siduvate ja antisiduvate molekulaarorbitaalide vahel on nende energiatase võrreldes lähteaatomi orbitaalidega. See energiataseme erinevus toob kaasa muid erinevusi kahe molekulaarorbitaali vahel.
Siduvad ja siduvad molekulaarorbitaalid moodustuvad lineaarselt kombineeritud aatomiorbitaalidest. Järgmised põhimõisted on väga olulised, et mõista siduvate ja antisiduvate molekulaarorbitaalide erinevust.
Aufbau põhimõte – kõige väiksema energiaga orbitaalid täidetakse kõigepe alt.
Pauli välistamise põhimõte – maksimaalne elektronide arv (vastupidiste spinnidega), mis võivad orbitaalil hõivata, on kaks.
Hundi reegel – kui on mitu võrdse energiaga molekulaarorbitaali, hõivavad elektronid ükshaaval molekulaarorbitaalid, enne kui kaks sama molekulaarorbitaali.
Mis on siduvad molekulaarorbitaalid?
Siduvad molekulaarorbitaalid moodustuvad aatomiorbitaalidest aatomiorbitaalide faaside kombineerimise teel. See suurendab elektronide tihedust seotud aatomite vahel. Nende energia on madalam kui aatomiorbitaalidel. Elektronid täidetakse esm alt siduvatele molekulaarorbitaalidele ja need stabiliseerivad molekuli, kuna seovad vähem energiat kui lähteaatomi elektron.
Vesiniku molekulaarorbitaaldiagramm
Mis on antisiduvad molekulaarorbitaalid?
Antisiduvad molekulaarorbitaalid moodustuvad aatomiorbitaalide faasivälisel kombinatsioonil ja see vähendab kahe aatomi vahelist elektrontihedust. Antisiduvates molekulaarorbitaalides on energia suurem kui need moodustanud aatomiorbitaalidel. Selle asjaolu tõttu destabiliseerib see kahe aatomi vahelise sideme, kui elektronid täidetakse antisiduvatele molekulaarorbitaalidele.
H2 1sσ antisiduv molekulaarorbitaal
Mis vahe on siduvatel molekulaarorbitaalidel ja siduvatel molekulaarorbitaalidel?
Energia:
ENERGIAAntisiduvad molekulaarorbitaalid > ENERGYSideme molekulaarorbitaalid
• Ühendavate molekulaarorbitaalide energia on madalam kui aatomi algorbitaalil.
• Sidumisvastastel molekulaarorbitaalidel on suurem energia kui lähteaatomi orbitaalidel.
• Üldiselt täidetakse elektronid esm alt madalamatele energiatasemetele. Seetõttu täidetakse elektronid esm alt siduvatele molekulaarorbitaalidele ja seejärel antisiduvatele molekulaarorbitaalidele.
Stabiilsus:
• Siduvad molekulaarorbitaalid on stabiilsemad kui nii antisiduvad molekulaarorbitaalid kui ka lähteaatomi orbitaalid.
• Antisiduvad molekulaarorbitaalid on vähem stabiilsed kui nii siduvad molekulaarorbitaalid kui ka lähteaatomi orbitaalid.
• Stabiilsuse erinevuse peamine põhjus on energiataseme erinevus. Mida kõrgem on energia, seda väiksem on stabiilsus. Madalam energia, seda rohkem on stabiilsus.
Elektronite saadavus:
• Elektroni leidmise tõenäosus on siduvatel molekulaarorbitaalidel väga suur.
• Elektroni leidmine antisiduvatelt molekulaarorbitaalidelt on minimaalne.
Molekuli kuju panus:
• Seovad molekulaarorbitaalid mõjutavad otseselt molekuli kuju.
• Antisiduvad molekulaarorbitaalid ei mõjuta molekuli kuju.
