Hlavný rozdiel - Väzba proti spájaniu molekulárnych orbitálov

Teória molekulárnych orbitálov vysvetľuje chemickú väzbu medzi atómami v molekule. Uvádza sa v ňom, že dva atómové orbitaly sa navzájom prekrývajú, aby vytvorili väzbu. Toto prekrývanie spôsobuje zmiešanie dvoch orbitálov, čím vzniká molekulárny orbitál. Existujú dva typy molekulárnych orbitálov: spájanie molekulárnych orbitálov a antibondický molekulárny orbitál. Väzbové molekulárne orbitaly sú zložené z väzbových elektrónov. Tieto elektróny sú navzájom spárované a vytvárajú kovalentnú väzbu. Molekulové orbitaly spájajúce sa s väzbou sa nachádzajú mimo väzby, pretože sa na väzbe nezúčastňujú. Hlavný rozdiel medzi väzbou a neviazaním molekulárnych orbitálov je v tom spájajúce molekulárne orbitaly predstavujú tvar molekuly, zatiaľ čo antibondické molekulárne orbitaly neprispievajú k určeniu tvaru molekuly.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo sú to lepiace molekulové orbitaly - Definícia, štruktúry, príspevok k chemickému spájaniu 2. Čo sú to molekulové orbitaly spájajúce protilátky - Definícia, štruktúry, príspevok k chemickému spájaniu 3. Aký je rozdiel medzi spájaním a spájaním molekulárnych orbitálov - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: Antibonding Molecular Orbital, Asterisk Mark, Atomic Orbital, Bond Electron Pair, Bonding Molecular Orbital, Molecular Orbital Theory

Čo je to spájanie molekulárnych orbitálov

Spojenie molekulárnych orbitálov je typ molekulárnych orbitálov, ktoré sa podieľajú na tvorbe chemickej väzby. Tieto orbitaly vznikajú prekrývaním dvoch atómových orbitálov dvoch rôznych atómov. Toto prekrývanie má za následok zmiešanie dvoch atómových orbitálov, čím vzniknú molekulárne orbitaly. Aby sa tieto dva atómové orbitaly mohli takto zmiešať, mali by mať porovnateľné energie a správnu symetriu.

Elektrónová hustota väzbových molekulárnych orbitálov je vyššia ako hustota väzbových orbitálov. Energia týchto väzbových molekulárnych orbitálov je menšia ako energia atómových orbitálov, ktoré boli zmiešané dohromady a vytvorili tak väzbový molekulárny orbitál. Tieto väzbové molekulárne orbitaly sú stabilnejšie, pretože nižšia energetická hladina naznačuje vyššiu stabilitu.

Väzba molekulárnych orbitálov navyše prispieva k určeniu molekulárnej geometrie určitej molekuly. Priestorové usporiadanie týchto väzbových molekulárnych orbitálov predstavuje tvar molekuly, pretože páry väzbových elektrónov sa nachádzajú v týchto väzbových molekulových orbitáloch.

Obrázok 1: Molekulárny orbitálny diagram H₂

Vyššie uvedený obrázok ukazuje molekulárny orbitálny diagram He₂ molekula. Atómové orbitaly dvoch atómov H sú zobrazené na pravej a ľavej strane. V strede sú zobrazené väzbové a neväzobné orbitaly. Tu je väzbový orbitál uvedený ako σ_{1 s} pretože je to spojovací orbitál 1s orbitálu H. „E“ predstavuje energiu. Preto je energetická hladina väzbových molekulárnych orbitálov menšia ako energetická hladina väzbových molekulárnych orbitálov a atómových orbitálov.

Čo sú to molekulové orbitaly spájajúce protilátky

Molekulové orbitaly spájajúce sa s molekulou sú orbitaly obsahujúce elektróny mimo oblasti medzi dvoma atómovými jadrami. Elektróny v neviazaných orbitáloch znižujú stabilitu molekuly, pretože tieto elektróny trávia väčšinu času mimo atómových jadier. Preto je elektrónová hustota molekulových orbitálov bez väzby k molekule menšia v porovnaní s hustotou väzieb molekulárnych orbitálov a molekulové orbitaly bez väzby k sebe indikujú hustotu elektrónov mimo väzby.

Molekulové orbitaly spájajúce sa s molekulami majú vyššiu energiu ako atómové orbitaly a molekulové orbitaly. Je to spôsobené tým, že elektróny v týchto orbitáloch neprispievajú k zníženiu odpudivosti medzi dvoma atómovými jadrami. Preto je stabilita zlúčenín s elektrónmi v molekulárnych orbitáloch bez väzby na molekule nižšia. Avšak v stabilných zlúčeninách nie je prítomnosť elektrónov v viažucich sa molekulárnych orbitáloch žiadna alebo menšia. Priestorové usporiadanie vzájomne neviazaných molekulárnych orbitálov neurčuje tvar ani geometriu molekuly.

Obrázok 2: Molekulárna orbitálna energia He₂ Molekula

Podľa vyššie uvedeného obrázku je elektrónová hustota pri spájaní molekulárneho orbitálu rovnaká ako hustota molekulového orbitálu bez väzby. Preto je to veľmi nestabilná molekula. Preto On₂ molekula neexistuje. Molekulový orbitál, ktorý nespája väzbu, sa uvádza ako σ*.

Rozdiel medzi spájaním a spájaním molekulárnych orbitálov

Definícia

Lepenie molekulárnych orbitálov: Spojenie molekulárnych orbitálov je typ molekulárnych orbitálov, ktoré sa podieľajú na tvorbe chemickej väzby.

Molekulárne orbitaly spájajúce protilátky: Molekulové orbitaly spájajúce sa s molekulou sú orbitaly obsahujúce elektróny mimo oblasti medzi dvoma atómovými jadrami.

Hustota elektrónov

Lepenie molekulárnych orbitálov: Hustota elektrónov vo väzbe molekulárnych orbitálov je vyššia.

Molekulárne orbitaly spájajúce protilátky: Hustota elektrónov v antibondických molekulárnych orbitáloch je nízka.

Energia

Lepenie molekulárnych orbitálov: Energia väzby molekulárneho orbitálu je v porovnaní s tým nižšia.

Molekulárne orbitaly spájajúce protilátky: Energia antibakteriálneho molekulárneho orbitálu je v porovnaní s tým vyššia.

Zastúpenie

Lepenie molekulárnych orbitálov: Väzbové molekulárne orbitaly sú znázornené bez použitia hviezdičky (*).

Molekulárne orbitaly spájajúce protilátky: Molekulové orbitaly, ktoré nespájajú molekuly, sú označené značkou hviezdičky (*).

Geometria molekuly

Lepenie molekulárnych orbitálov: Geometria molekuly je reprezentovaná priestorovým usporiadaním väzbových molekulových orbitálov.

Molekulárne orbitaly spájajúce protilátky: Geometria molekuly nezávisí od priestorového usporiadania navzájom sa neviazajúcich molekulových orbitálov.

Elektróny

Lepenie molekulárnych orbitálov: Elektróny vo väzbovom molekulárnom orbitáli prispievajú k vytvoreniu väzby.

Molekulárne orbitaly spájajúce protilátky: Elektróny v protiľahlých molekulárnych orbitáloch neprispievajú k tvorbe väzby.

Stabilita

Lepenie molekulárnych orbitálov: Stabilita väzby molekulárnych orbitálov je porovnateľne vyššia.

Molekulárne orbitaly spájajúce protilátky: Stabilita antimikrobiálnych molekulárnych orbitálov je porovnateľne nižšia.

Záver

Teória molekulárnych orbitálov vysvetľuje vznik chemickej väzby medzi dvoma atómami prekrytím alebo zmiešaním atómových orbitálov. Toto zmiešanie atómových orbitálov vytvára nové orbitaly, ktoré sa nazývajú molekulárne orbitaly. Molekulové orbitaly je možné nájsť buď ako väzbové molekulárne orbitaly, alebo ako väzbové molekulové orbitaly. Hlavný rozdiel medzi väzbovými a neväzbovými molekulárnymi orbitálmi je v tom, že väzbové molekulárne orbitaly predstavujú tvar molekuly, zatiaľ čo spájajúce sa molekulárne orbitaly neprispievajú k určovaniu tvaru molekuly.

Referencie:

1. „Molekulárne orbitály spájajúce a spájajúce molekuly - neobmedzená otvorená učebnica.“ Bez hraníc. Bez hraníc, 26. mája 2016. Web. K dispozícii tu. 10. augusta 2017. 2. „Spojovacie a antibondové orbitály.“ Chémia LibreTexts. Libretexts, 19. júna 2017. Web. K dispozícii tu. 10. augusta 2017.

Obrázok so súhlasom:

1. „Dihydrogen-MO-Diagram“ od CCoil (diskusia)-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „He2 antibonding orbital“ od Helveta - vlastná práca (GFDL) prostredníctvom Commons Wikimedia