Πώς σχηματίζεται ένα μοριακό τροχιακό;
1. Τα ατομικά τροχιακά συνδυάζονται:
* Όταν τα άτομα πλησιάζουν ο ένας τον άλλον για να σχηματίσουν έναν δεσμό, τα ατομικά τροχιακά τους (περιοχές του χώρου όπου είναι πιθανό να βρεθούν ηλεκτρόνια) αρχίζουν να αλληλεπιδρούν.
* Αυτές οι αλληλεπιδράσεις διέπονται από την επικάλυψη των ατομικών τροχιακών.
2. Εποικοδομητική και καταστροφική παρεμβολή:
* Όταν επικαλύπτονται τα ατομικά τροχιακά, τα κύματα ηλεκτρονίων που σχετίζονται με αυτά μπορούν να παρεμβαίνουν.
* εποικοδομητική παρεμβολή: Αυτό οδηγεί σε αύξηση της πυκνότητας ηλεκτρονίων μεταξύ των πυρήνων. Οδηγεί σε ένα συγκόλληση μοριακού τροχιακού (mo) , η οποία είναι χαμηλότερη στην ενέργεια από τα αρχικά ατομικά τροχιακά και ενισχύει τον δεσμό.
* Καταστροφική παρεμβολή: Αυτό οδηγεί σε μείωση της πυκνότητας ηλεκτρονίων μεταξύ των πυρήνων. Έχει ως αποτέλεσμα ένα μοριακό τροχιακό (MO) , η οποία είναι υψηλότερη στην ενέργεια από τα αρχικά ατομικά τροχιακά και αποδυναμώνει τον δεσμό.
3. Σχηματισμός μοριακών τροχιακών:
* Ανάλογα με τους τύπους και τους προσανατολισμούς των ατομικών τροχιακών που εμπλέκονται, μπορούν να σχηματιστούν διαφορετικοί τύποι μοριακών τροχιακών::
* δεσμούς Sigma (σ): Που σχηματίζεται από την επικάλυψη των ατομικών τροχιακών κατά μήκος του κεντρικού άξονα, με αποτέλεσμα την κυλινδρική συμμετρία γύρω από τον άξονα του δεσμού.
* PI (π) δεσμούς: Που σχηματίζεται από την επικάλυψη των ατομικών τροχιακών πάνω και κάτω από τον εσωτερικό άξονα, με αποτέλεσμα την πυκνότητα ηλεκτρονίων που συμπυκνώνεται πάνω και κάτω από τον άξονα του δεσμού.
* Υβριδικά τροχιακά: Σχηματίζεται από την ανάμειξη ατομικών τροχιακών εντός του ίδιου ατόμου για τη δημιουργία νέων τροχιακών με συγκεκριμένα σχήματα και ενέργειες.
4. Γεμίζοντας μοριακά τροχιακά με ηλεκτρόνια:
* Τα ηλεκτρόνια από τα ατομικά τροχιακά αναδιανεμώνονται στα νεοσυσταθείσα μοριακά τροχιακά, ακολουθώντας την αρχή aufbau και κανόνας του Hund .
* Η σταθερότητα του μορίου εξαρτάται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που καταλαμβάνουν τη συγκόλληση και τα τροχιακά αντιβόου.
Παράδειγμα:μόριο H2
* Δύο άτομα υδρογόνου έχουν ένα 1S ατομικό τροχιακό που περιέχει ένα ηλεκτρόνιο.
* Όταν πλησιάζουν ο ένας τον άλλον, τα 1s τροχιακά επικαλύπτονται.
* Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό δύο μοριακών τροχιακών:ένα τροχιακό τροχιακό και ένα τροχιακό συγκόλλησης Sigma (σ*).
* Τα δύο ηλεκτρόνια από τα άτομα υδρογόνου καταλαμβάνουν το συγκόλληση σ -τροχιακό, με αποτέλεσμα ένα σταθερό μόριο Η2.
Βασικά σημεία:
* Τα μοριακά τροχιακά απομακρύνονται σε ολόκληρο το μόριο.
* Ο αριθμός των μοριακών τροχιακών που σχηματίστηκαν ισούται με τον αριθμό των ατομικών τροχιακών σε συνδυασμό.
* Ο δεσμός MOS είναι χαμηλότερος στην ενέργεια και αυξάνει την αντοχή των δεσμών.
* Το αντιμονόμα MOS είναι υψηλότερο στην ενέργεια και μειώνει την αντοχή του δεσμού.
* Η πλήρωση των μοριακών τροχιακών καθορίζει τη σειρά δεσμού και τη σταθερότητα του μορίου.
Με την κατανόηση του σχηματισμού μοριακών τροχιακών, μπορούμε να προβλέψουμε τις ιδιότητες των μορίων και να εξηγήσουμε τη χημική σύνδεση.
