Antibonding moleküler orbital - Antibonding molecular orbital
İçinde kimyasal bağlama teori, bir antibağ yörünge türüdür orbitaline zayıflatır (MO) kimyasal bir bağ , iki atom arasında ve ayrılan atomu molekülünün enerjisini yükseltmeye yardımcı olur. Böyle bir yörünge, çekirdekler arasındaki bağlanma bölgesinde bir veya daha fazla düğüme sahiptir . Yörüngedeki elektronların yoğunluğu, bağlanma bölgesinin dışında yoğunlaşır ve bir çekirdeği diğerinden uzaklaştıracak şekilde hareket eder ve iki atom arasında karşılıklı itmeye neden olma eğilimindedir. Bu, ayrı atomlarınkinden daha düşük bir enerjiye sahip olan ve kimyasal bağlardan sorumlu olan bağlayıcı bir moleküler orbitalin aksinedir .
iki atomlu moleküller
Bağlayıcı moleküler orbitaller ( MO'lar ) normalde enerjide bağlayıcı moleküler orbitallerden daha yüksektir . Atomlar moleküller halinde birleştiğinde bağ ve anti bağ orbitalleri oluşur. İki hidrojen atomu başlangıçta birbirinden uzaksa, aynı atomik orbitallere sahiptirler . Ancak, iki atom arasındaki boşluk küçüldükçe elektron dalga fonksiyonları örtüşmeye başlar. Pauli ilkesi aynı seti olan bir molekül içinde herhangi bir iki elektron (e) izin vermez kuantum sayıları . Bu nedenle, izole edilmiş atomların her orijinal atomik orbitali (örneğin, temel durum enerji seviyesi, 1 s ), biri orijinal atomik seviyeden daha düşük ve diğeri daha yüksek olan çifte ait iki moleküler orbitale bölünür. Ayrı atomlarının yörüngelerinden daha düşük bir enerji durumunda olan yörünge daha kararlıdır ve H İki H atomlarının bağını destekler yörünge bağlama, bir 2 . Daha yüksek enerjili orbital, daha az kararlı olan ve işgal edildiğinde bağlanmaya karşı çıkan antibonding orbitaldir. Örneğin H gibi bir molekülünde 2 , iki elektron normal molekül ayrı H atomları daha stabildir ve böylece, düşük enerjili birleştirme yörünge işgal eder.
Moleküler bir orbital , iki çekirdek arasında hiçbir bağ etkileşimi olmasaydı olacağından daha az elektron yoğunluğu olduğunda, antikor haline gelir . Bir moleküler orbital , iki atom arasındaki bir düğüm düzleminde işaret değiştirdiğinde (pozitiften negatife), bu atomlara göre antibonding olduğu söylenir . Antibonding orbitalleri, moleküler orbital diyagramlarında genellikle bir yıldız (*) ile etiketlenir .
Gelen homonükleer atomlu molekülleri, σ * ( Sigma yıldız ) antibağ orbitaller gibi, iki çekirdek içinden geçen herhangi bir düğüm düzlemlere sahip Sigma bağları ve π * ( pi yıldız ) orbitalleri bir düğüm düzlemi gibi, iki çekirdek geçen sahip pi bağları . Pauli ilkesi dikte bir etkileşim sisteminde iki elektron aynı kuantum durumunu olabileceğini. Bağ orbitalleri doluysa, ek elektronlar anti bağ orbitallerini işgal edecektir. Bu, hem 1sσ hem de 1sσ* orbitallerinin dolu olduğu He 2 molekülünde meydana gelir . Yana antibağ yörünge fazla bağlama daha antibağ bir yörünge yapıştırmadır molekülünün iki ayrı helyum atomu daha yüksek bir enerjiye sahip, ve bu nedenle stabil değildir.
çok atomlu moleküller
Birkaç atomlu moleküllerde, bazı orbitaller ikiden fazla atom üzerinde delokalize olabilir . Belirli bir moleküler orbital, bazı bitişik atom çiftlerine göre bağlanma ve diğer çiftlere göre anti- bağ olabilir . Antibağ etkileşimler fazla gelmek bağlama etkileşimleri, MO olduğu söylenir Eğer bağlama bağlama etkileşimlerine fazla gelmek antibağ etkileşimler, molekül orbital söz konusu ise, edilecek ise, antibağ .
Örneğin, bütadien , dört karbon atomunun tümü üzerinde delokalize olan pi orbitallerine sahiptir. İşgal iki bağlama pi orbitali vardır temel durum : π 1 tüm karbonları arasında yapıştırmadır, π ise 2 bağlama C arasındadır 1 ve C 2 ve C arasındaki 3 ve C 4 ve C arasında antibağ 2 ve C 3 . Diyagramda gösterildiği gibi iki ve üç antibağ etkileşimli antibağ pi orbitalleri de vardır; bunlar temel halde boşturlar , ancak uyarılmış hallerde işgal edilmiş olabilirler .
Benzer şekilde , altı karbon atomlu benzen , üç bağlayıcı pi orbitaline ve üç antibağ pi orbitaline sahiptir. Her karbon atomu benzenin π sistemine bir elektron katkıda bulunduğundan, en düşük enerjili üç pi moleküler orbitali (bağ pi orbitalleri) dolduran altı pi elektronu vardır.
Antibonding orbitaller, kimyasal reaksiyonları moleküler orbital teorisi açısından açıklamak için de önemlidir . Roald Hoffmann ve Kenichi Fukui , çalışmaları ve kimyasal reaksiyonlar için nitel moleküler yörünge açıklamalarının daha da geliştirilmesi için 1981 Nobel Kimya Ödülü'nü paylaştılar .
Ayrıca bakınız
Referanslar
- Orchin, M. Jaffe, HH (1967) Antibonding Orbitallerin Önemi . Houghton Mifflin. ISBN B0006BPT5O
- 1981 Nobel Kimya Ödülü