Bakit mas matatag ang orbital ng bonding?

Bakit mas matatag ang orbital ng bonding?
Anonim

Ang orbital ng pagbubuklod ay nagpapaliit sa enerhiyang nuklear sa nuclear.

Isaalang-alang natin ang sumusunod na equation na naglalarawan ng enerhiya ng isang mekanikal na sistema ng kabuuan sa pamamagitan ng modelo ng Particle-in-a-Box para sa helium atom:

#E = overbrace (-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) ^ "overcharging Kinetic Energy" (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) ^ "1-electron terms" (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12))) ^ "2-electron term" + overbrace (h_ (n uc)) ^ "Nuclear energy repulsion"

Ang unang dalawang termino ay nagpapahiwatig ng kinetic energy. Huwag pansinin na dahil hindi ito ang ating pokus.

Ang 1-electron term ilarawan ang coulombic attractions ng bawat indibidwal na elektron sa nucleus ng atom, samantalang ang 2-electron term ay naglalarawan ng coulombic repulsions sa pagitan ng mga pairwise electron interaction sa atom. (Tandaan: ang terminong ito ay kung bakit ang paglutas para sa eksaktong enerhiya ng ground-state ng helium ay imposible)

Maaari mong sabihin mula sa equation na mapanatili ang pagkakapantay-pantay, kung ang ikatlong at / o ikaapat na termino ay tumataas, ang ika-anim na term ay bumababa (kung nagbabago ito), at kung bumaba ang pangatlo at / o ikaapat na termino, mga pagbabago). Ang ikalimang termino ay sapalarang nagbabago.

Gamit ang Born-Oppenheimer Approximation, ang nucleus ay mananatili pa rin, kaya't kung lumipat ang mga electron, ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng pagbabago ng mga electron (2-electron term) at mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga pagbabago sa nucleus at elektron (1-electron na termino).

Ang punto ay, ang higit pang mga nuclear pagkawasak, ang mas mataas sa enerhiya ang molekular orbital ay.

Ang orbital ng pagbubuklod ay nagpapaliit sa enerhiyang nuklear sa nuclear.