Διαγράμματα Μοριακής Τροχιακής Ενέργειας

Θεωρία μοριακών τροχιακών- Η μοριακή τροχιακή θεωρία ή το MOT είναι ένας τρόπος να εξηγήσουμε την ηλεκτρονική δομή των ατόμων και των μορίων χρησιμοποιώντας την κβαντική μηχανική. Η βασική αρχή αυτής της θεωρίας είναι ότι καθώς τα άτομα συνδέονται για να σχηματίσουν μόρια, ένας συγκεκριμένος αριθμός ατομικών τροχιακών συγχωνεύονται για να δημιουργήσουν τον ίδιο αριθμό μοριακών τροχιακών, αν και τα ηλεκτρόνια που μπλέκονται μπορεί να ανακατανεμηθούν μεταξύ των τροχιακών. Η θεωρία MO είναι κατάλληλη για απλά διατομικά μόρια όπως το διυδρογόνο, το διοοξυγόνο και το μονοξείδιο του άνθρακα. Ωστόσο, γίνεται δύσκολο όταν συζητάμε για πολυατομικά μόρια, όπως το μεθάνιο.

Ομοπυρηνικά είδη- Ένα ομοπυρηνικό μόριο είναι ένα μόριο που περιέχει μόνο ένα στοιχείο. Μπορεί να έχει διάφορους αριθμούς ατόμων του ίδιου στοιχείου.

Διατομικά είδη – Ένα διατομικό μόριο είναι ένα μόριο που έχει δύο μόρια από τα ίδια ή διαφορετικά στοιχεία.

Ομοπυρηνικά διατομικά είδη- Ένα ομοπυρηνικό διατομικό μόριο είναι ένα μόριο που έχει δύο άτομα του ίδιου στοιχείου—για παράδειγμα, H2, O2 και N2.

Διαγράμματα MO

Σε ένα διάγραμμα μοριακής τροχιακής ενέργειας, οι οριζόντιες γραμμές βρίσκονται στο κέντρο, που διακλαδίζονται από τα συστατικά επίπεδα ατομικής τροχιακής ενέργειας. Τα επίπεδα ενέργειας αυξάνονται από κάτω προς τα πάνω. Ένα διατομικό μοριακό τροχιακό διάγραμμα μας βοηθά να συμπεράνουμε τις μαγνητικές ιδιότητες του μορίου, τις αλλαγές κατά τον ιονισμό, τη σειρά δεσμών και τον αριθμό των δεσμών που σχηματίζονται. Ακολουθούν τα διαγράμματα MO ορισμένων ομοπυρηνικών διατομικών ειδών.

7.  N2

Εδώ, μπορούμε να δούμε τα δύο μοριακά τροχιακά να αναμιγνύονται και να απωθούν την ενέργεια. Έχει τάξη δεσμού τριών και διαμόρφωση 1σg2 1σu2 2σg2 2σu2 1u4 3σg2. Το διάγραμμα MO εξηγεί το πειραματικό φάσμα φωτοηλεκτρονίων για το άζωτο.

Συμπέρασμα

Τα διαγράμματα μοριακής τροχιακής ενέργειας μάς βοηθούν να κατανοήσουμε την ηλεκτρονική διαμόρφωση των στοιχείων χρησιμοποιώντας την κβαντική μηχανική. Το μοριακό τροχιακό είναι κατάλληλο για απλά διατομικά μόρια όπως υδρογόνο, λίθιο κ.λπ., αλλά δύσκολο για πολυατομικά μόρια όπως αιθάνιο, μεθάνιο κ.λπ. Η οριζόντια γραμμή βάσης είναι παρούσα στο κέντρο. Τα ατομικά τροχιακά πάνω από τη γραμμή βάσης έχουν υψηλή ενέργεια ενώ τα ατομικά τροχιακά κάτω από τη γραμμή βάσης έχουν χαμηλή ενέργεια. Τα μοριακά τροχιακά μας βοηθούν επίσης να αξιολογήσουμε πολλά χαρακτηριστικά ενός στοιχείου όπως η μαγνητική φύση, η σειρά δεσμών κ.λπ. Τα μοριακά τροχιακά περιέχουν δεσμευτικά και αντιδεσμικά ηλεκτρόνια .