Sitoutuminen vs. sidostumista estävät molekyyliorbitaalit
Sitoutuvien ja sitovien molekyyliorbitaalien välinen ero voidaan selittää parhaiten käyttämällä "Molecular orbital theory" -teoriaa. Nämä kaksi molekyyliorbitaalityyppiä muodostuvat, kun muodostuu kovalenttisia kemiallisia sidoksia. Merkittävin ero sitoutuvien ja sitovien molekyyliorbitaalien välillä on niiden energiatasot verrattuna emoatomiorbitaaleihin. Tämä energiatasoero johtaa muihin eroihin kahden molekyyliorbitaalin välillä.
Sitoutuvat ja sitovat molekyyliorbitaalit muodostuvat lineaarisista yhdistelmäatomiorbitaaleista. Seuraavat avainkäsitteet ovat erittäin tärkeitä, jotta ymmärrettäisiin sitoutuvien ja sitovien molekyyliorbitaalien välinen ero.
Aufbau-periaate – alhaisimman energian kiertoradat täytetään ensin.
Paulin poissulkemisperiaate – Elektronien enimmäismäärä (vastakkaisilla spineillä), jotka voivat miehittää orbitaalin, on kaksi.
Hundin sääntö – Kun on useita molekyyliratoja, joilla on sama energia, elektronit miehittävät molekyyliradat yksi kerrallaan ennen kuin kaksi miehittää saman molekyyliradan.
Mitä ovat sidosmolekyyliradat?
Sitoutuvat molekyyliradat muodostuvat atomiorbitaaleista atomiorbitaalien samanvaiheisen yhdistelmän avulla. Se lisää elektronitiheyttä sitoutuneiden atomien välillä. Niiden energia on pienempi kuin atomikiertoradalla. Elektronit täytetään ensin sitoutuville molekyyliradoille ja ne stabiloivat molekyyliä, koska ne yhdistävät vähemmän energiaa kuin emoatomissa oleva elektroni.
Vedyn molekyyliratakaavio
Mitä ovat antibonding-molekyyliorbitaalit?
Sitoutuvia molekyyliradat muodostuvat atomiorbitaalien faasien ulkopuolisesta yhdistelmästä ja se pienentää kahden atomin välistä elektronitiheyttä. Sidoutuvilla molekyyliradoilla energia on korkeampi kuin ne muodostivat atomiorbitaalit. Tämän tosiasian vuoksi, kun elektroneja täytetään sidosten vastaisille molekyylikiertoradalle, se horjuttaa kahden atomin välistä sidosta.
H2 1sσ sitova molekyyliorbitaali
Mitä eroa on sitoutuvien molekyyliorbitaalien ja sitovien molekyyliorbitaalien välillä?
Energia:
ENERGIASitoutumista estävät molekyyliorbitaalit > ENERGIASitoutuvat molekyyliorbitaalit
• Sidosmolekyylien kiertoradalla on pienempi energia verrattuna emoatomikiertoradalle.
• Sidostaavilla molekyyliradoilla on korkea energia kuin emoatomiorbitaaleilla.
• Yleensä elektronit täyttyvät ensin alemmille energiatasoille. Siksi elektronit täytetään ensin sitoutuville molekyyliorbitaaleille ja sitten vastasitoville molekyyliorbitaaleille.
Vakaus:
• Sitoutuvat molekyyliorbitaalit ovat vakaampia kuin sekä sitovat molekyyliorbitaalit että emoatomiorbitaalit.
• Sitoutuvat molekyyliorbitaalit ovat vähemmän vakaita kuin sekä sitoutuvat molekyyliorbitaalit että emoatomiorbitaalit.
• Suurin syy stabiilisuuseroon on energiatason ero. Mitä korkeampi energia on, sitä vähemmän on vakautta. Alempi energia, sitä enemmän on vakautta.
Electronin saatavuus:
• Elektronin löytämisen todennäköisyys on erittäin suuri sitoutuvilla molekyyliradoilla.
• Elektronin löytäminen sidosmolekyylien kiertoradalla on minimi.
Osuus molekyylin muodosta:
• Sitoutuvat molekyyliorbitaalit vaikuttavat suoraan molekyylin muotoon.
• Sitoutumista estävät molekyyliorbitaalit eivät vaikuta molekyylin muotoon.
