Skip to main content

W chemii, czym jest orbital molekularny?

Orbital molekularny jest zasadniczo ścieżką, którą elektron zabiera wokół cząsteczki.Jest to bardzo podobne do orbity atomowej, z tym wyjątkiem, że orbital molekularny jest ścieżką, która uwzględnia pole więcej niż jednego jądra.Istnieją dwa rodzaje orbity molekularnej, wiązanie i anty-bondujący.Zasadniczo decyduje się, czy orbitujące elektrony poruszają się po fazie jądra, czy poza fazą.Orbitale molekularne to zasadniczo nakładające się orbitale atomowe, a stopień, w którym się łączą, określa, czy atomy będą się wiązać, czy nie.

Przed zrozumieniem orbitali ważne jest, aby poznać strukturę atomu.Protony i neutrony zajmują jądro atomu, który jest bardzo skondensowanym pojemnikiem, który znajduje się na środku atomu.Elektrony uściskowe wokół jądra, zasadniczo w taki sam sposób, w jaki planety krążą przez słońce.Uproszczony opis tego, jak elektrony orbitują jądro dzieli elektrony na „powłoki”, które są zasadniczo duże kółka otaczające jądro, które mogą zawierać ustaloną ilość elektronów.Podobnie jak w przypadku orbitów planetarnych, orbitale elektronowe nie przybierają kształtu idealnych kręgów.

Elektrony nie przechodzą wokół atomu w zestawie, uporządkowane kółka.Zamiast tego często mają bardziej niezwykłe orbity, a konkretna orbita, którą mają, jest opisana przez atomową teorię orbitalną.Orbital „S” jest najprostszy i jest to zasadniczo kuliste orbital.Istnieją również orbitale w kształcie hantli, zwane orbitalami „P”, które są dostępne w trzech różnych wyrównaniach.Interakcja między dwoma orbitalem atomowym określa rodzaj orbity molekularnej.

Gdy dwa atomy wiążą się, elektrony wciąż próbują podążać za swoim ustalonym wzorem orbitalnym, a ich pozycje określają rodzaj orbity molekularnej.Pierwszy rodzaj orbity molekularnej pojawia się, gdy elektrony krążą zarówno w fazie jądrowej, jak i w pewnym momencie nakładają się na siebie.Stwarza to „wiązanie” orbity, ponieważ nakładające się elektrony nasila się ładunek ujemny i obniża energię potencjalną cząsteczki.Wymagałoby zatem energii, aby podzielić ich z powrotem na oddzielne atomy, a atomy pozostają razem.

Innym rodzajem orbity molekularnej jest to, że elektrony orbita okropnie poza fazą.Zmniejsza to ujemny ładunek, który tworzą, co z kolei zwiększa ogólną energię potencjalną przechowywaną w cząsteczce.Elektrony takie jak energia o niskiej potencjalnej, więc częściej oddzielają się niż orbita poza fazą.Niska energia potencjalna orbity poza fazą oznacza zatem, że atomy dzielą się, a wiązanie nie jest uformowane.