Was ist in der Chemie ein molekulares Orbital?

Ein molekulares Orbital ist im Wesentlichen der Weg, den ein Elektron um ein Molekül nimmt.Dies ist einem atomaren Orbital sehr ähnlich, außer dass ein molekulares Orbital ein Weg ist, der das Feld von mehr als einem Kern berücksichtigt.Es gibt zwei Arten von molekularem Orbital, eine Bindung und eine Anti-Bonding.Dies wird grundsätzlich dadurch entschieden, ob sich die umlaufenden Elektronen um die Phase der Kerne oder außerhalb der Phase bewegen.Molekulare Orbitale überlappen atomare Orbitale im Grunde, und der Grad, durch den sie zusammengehen, bestimmt, ob sich die Atome verbinden oder nicht.

Bevor Orbitale verstehen, ist es wichtig, die Struktur eines Atoms zu kennen.Protonen und Neutronen belegen den Kern des Atoms, ein sehr kondensierter Behälter, der sich im Zentrum eines Atoms befindet.Elektronen richten sich auf der Außenseite des Kerns, im Wesentlichen auf die gleiche Weise um die Sonne umkreisen.Eine vereinfachte Beschreibung, wie Elektronen einen Kern umkreisen, teilt die Elektronen in „Schalen“, die im Grunde genommen große Kreise sind, die den Kern umgeben und eine festgelegte Menge an Elektronen enthalten können.Wie bei Planetenbahnen nehmen Elektronenorbitale nicht die Form perfekter Kreise an.

Elektronen machen sich nicht alle auf ein Atom in festgelegten, geordneten Kreisen um.Stattdessen haben sie oft ungewöhnlichere Umlaufbahnen, und die spezifische Umlaufbahn, die sie haben, wird durch die atomare Orbitalentheorie beschrieben.Das "S" -Fital ist das einfachste, und dies ist im Wesentlichen ein sphärisches Orbital.Es gibt auch hantelförmige Orbitale, die als „P“ -Orbitale bezeichnet werden und in drei verschiedenen Ausrichtungen enthalten sind.Die Wechselwirkung zwischen den beiden atomaren Orbitalen bestimmt den Typ des molekularen Orbitals.

Wenn sich zwei Atome verbinden, versuchen die Elektronen immer noch, ihrem gesetzten Orbitalmuster zu folgen, und ihre Positionen bestimmen die Art des molekularen Orbitals.Die erste Art des molekularen Orbitals kommt, wenn die Elektronen sowohl die Kerne in der Phase als auch irgendwann überlappen.Dies schafft ein "Bindungs" -Verkreislauf, da die Überlappung der Elektronen die negative Ladung intensiviert und die potenzielle Energie des Moleküls senkt.Es würde daher Energie erfordern, sie in ihre getrennten Atome zurückzuspalten, und die Atome bleiben zusammen.

Die andere Art des molekularen Orbitals ist, wenn die Elektronen außerhalb der Phase umkreisen.Dies verringert die negative Ladung, die sie erzeugen, was wiederum die im Molekül gespeicherte potentielle Energieversorgung erhöht.Elektronen mögen eine niedrige potentielle Energie, sodass sie sich häufiger trennen als die Umlaufbahn außer der Phase.Die niedrige potentielle Energie einer außerphasigen Umlaufbahn bedeutet also, dass sich die Atome aufspalten und die Bindung nicht gebildet wird.