Hvordan er atomiske og molekylære orbitaler relateret?

Atomiske og molekylære orbitaler er tæt forbundet med molekylære orbitaler, der dannes fra kombinationen af ​​atomiske orbitaler. Her er en sammenbrud af deres forbindelse:

atomiske orbitaler:

* Definition: Atomiske orbitaler repræsenterer områderne rum omkring en atoms kerne, hvor der er stor sandsynlighed for at finde en elektron.

* Typer: De er kendetegnet ved deres form (S, P, D, F) og energiniveau.

* fokus: Atomiske orbitaler beskriver opførsel af elektroner inden for et enkelt atom.

molekylære orbitaler:

* Definition: Molekylære orbitaler repræsenterer områderne rum omkring kernerne i flere atomer i et molekyle, hvor der er stor sandsynlighed for at finde en elektron.

* dannelse: Molekylære orbitaler stammer fra overlapningen af ​​atomiske orbitaler fra forskellige atomer, når de binder. Denne overlapning kan være konstruktiv (binding) eller destruktiv (antibonding).

* fokus: Molekylære orbitaler beskriver opførslen af ​​elektroner i hele molekylet, der omfatter interaktioner mellem atomer.

Forholdet:

1. overlapning og kombination: Når atomer nærmer sig hinanden for at danne en binding, interagerer og overlapper deres atomiske orbitaler. Denne overlapning fører til dannelse af molekylære orbitaler.

2. Konstruktiv og destruktiv interferens: Den måde atomiske orbitaler overlapper hinanden bestemmer typen af ​​dannet molekylær orbital.

* Konstruktiv interferens: Fører til binding af molekylære orbitaler, der har lavere energi end de originale atomiske orbitaler og bidrager til molekylets stabilitet.

* destruktiv interferens: Fører til antibonding molekylære orbitaler, der har højere energi end de originale atomiske orbitaler og destabilisere molekylet.

3. Bestilling af energiniveau: Molekylære orbitaler er arrangeret i stigende energiniveauer, der ligner atomiske orbitaler. Elektroner udfylder disse orbitaler efter Aufbau -princippet og Hunds regel.

Eksempel:

* H2 -molekyle: De to hydrogenatomer har hver en 1S -atomisk orbital. Disse orbitaler overlapper hinanden for at danne en Sigma -bindingsmolekylær orbital (σ) og en Sigma -antibonding molekylær orbital (σ*). De to elektroner i H2-molekylet optager den lavere energi Sigma-binding Orbital, hvilket bidrager til molekylets stabilitet.

I det væsentlige er atomiske orbitaler byggestenene til molekylære orbitaler. Den måde, disse atomiske orbitaler kombinerer, bestemmer egenskaberne for de resulterende molekylære orbitaler, som igen påvirker molekylets samlede opførsel og stabilitet.