Στη χημεία, τι είναι ένα μοριακό τροχιακό;

Ένα μοριακό τροχιακό είναι ουσιαστικά το μονοπάτι που ένα ηλεκτρόνιο παίρνει γύρω από ένα μόριο.Αυτό είναι πολύ παρόμοιο με ένα ατομικό τροχιακό, εκτός από το ότι ένα μοριακό τροχιακό είναι μια διαδρομή που λαμβάνει υπόψη το πεδίο περισσότερων από έναν πυρήνα.Υπάρχουν δύο τύποι μοριακών τροχιακών, μια συγκόλληση και ένα αντι-δεσμευτικό.Αυτό βασικά αποφασίζεται από το εάν τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται μετακινούνται γύρω από τους πυρήνες σε φάση ή εκτός φάσης.Τα μοριακά τροχιακά είναι βασικά επικαλυπτόμενα ατομικά τροχιακά και ο βαθμός με τον οποίο πηγαίνουν μαζί καθορίζει εάν τα άτομα θα δεσμευτούν ή όχι.

Πριν μπορέσουμε να κατανοήσουμε τα τροχιακά, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τη δομή ενός ατόμου.Τα πρωτόνια και τα νετρόνια καταλαμβάνουν τον πυρήνα του ατόμου, το οποίο είναι ένα πολύ συμπυκνωμένο δοχείο που βρίσκεται στο κέντρο ενός ατόμου.Τα ηλεκτρόνια σφυρίζουν γύρω από το εξωτερικό του πυρήνα, ουσιαστικά με τον ίδιο τρόπο που πλανήτες περιστρέφονται περιστρεφόμενοι τον ήλιο.Μια απλοϊκή περιγραφή του τρόπου με τον οποίο τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται ένας πυρήνας χωρίζει τα ηλεκτρόνια σε "κελύφη", τα οποία είναι βασικά μεγάλοι κύκλοι που περιβάλλουν τον πυρήνα που μπορεί να περιέχει μια καθορισμένη ποσότητα ηλεκτρονίων.Όπως και με τις πλανητικές τροχιές, τα ηλεκτρονικά τροχιακά δεν παίρνουν το σχήμα των τέλειων κύκλων.

Τα ηλεκτρόνια δεν κάνουν όλα τα δρόμο τους γύρω από ένα άτομο σε σετ, ομαλά κύκλους.Αντ 'αυτού, συχνά έχουν πιο ασυνήθιστες τροχιές και η συγκεκριμένη τροχιά που έχουν περιγράφεται από την θεωρία του ατομικού τροχιακού.Το τροχιακό "S" είναι το πιο απλό, και αυτό είναι ουσιαστικά ένα σφαιρικό τροχιακό.Υπάρχουν επίσης τροχιακά σε σχήμα αλτήρα, που ονομάζονται τροχιακά "P", τα οποία έρχονται σε τρεις διαφορετικές ευθυγραμμίσεις.Η αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο ατομικών τροχιακών καθορίζει τον τύπο του μοριακού τροχιακού.

Όταν δύο δεσμοί ατόμων, τα ηλεκτρόνια εξακολουθούν να προσπαθούν να ακολουθήσουν το σετ τροχιακού μοτίβου τους και οι θέσεις τους καθορίζουν τον τύπο του μοριακού τροχιακού.Ο πρώτος τύπος μοριακού τροχιακού έρχεται όταν τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται και οι δύο πυρήνες σε φάση και επικαλύπτονται σε κάποιο σημείο.Αυτό δημιουργεί ένα "συγκόλληση" τροχιακού, επειδή η αλληλεπικάλυψη των ηλεκτρονίων εντείνει το αρνητικό φορτίο και μειώνει την πιθανή ενέργεια του μορίου.Επομένως, θα απαιτούσε ενέργεια για να τα χωρίσει πίσω στα ξεχωριστά άτομα τους και τα άτομα παραμένουν μαζί.

Ο άλλος τύπος μοριακής τροχιάς είναι όταν τα ηλεκτρόνια τροχιά εκτός φάσης.Αυτό μειώνει το αρνητικό φορτίο που δημιουργούν, γεγονός που με τη σειρά του αυξάνει τη συνολική δυναμική ενέργεια που αποθηκεύεται στο μόριο.Τα ηλεκτρόνια όπως η χαμηλή δυναμική ενέργεια, επομένως είναι πιο πιθανό να διαχωριστούν από την εξωτερική φάση της τροχιάς.Η χαμηλή δυναμική ενέργεια μιας τροχιάς εκτός φάσης, στη συνέχεια, σημαίνει ότι τα άτομα χωρίζονται και ο δεσμός δεν σχηματίζεται.