Kemia, mikä on molekyylin orbitaali?

Molekyylikierto on olennaisesti polku, jonka elektroni kulkee molekyylin ympäri. Tämä on hyvin samanlainen kuin atomikiertorata, paitsi että molekyylirata on polku, joka ottaa huomioon useamman kuin yhden ytimen kentän. On olemassa kahdenlaisia ​​molekyylin orbitaaleja, yhdistävä ja anti-sidos. Tämä ratkaisee pohjimmiltaan sen, liikkuuko kiertoradalla olevat elektronit ytimien ympärillä vaiheessa vai sen ulkopuolella. Molekyylibataalit ovat pohjimmiltaan päällekkäisiä atomi -orbitaaleja, ja niiden yhdistämisaste määrittää, sitoutuvatko atomit vai eivät.

Ennen kuin voimme ymmärtää kiertoradat, on tärkeää tietää atomin rakenne. Protonit ja neutronit miehittävät atomin ytimen, joka on hyvin tiivistetty säiliö, joka sijaitsee atomin keskellä. Elektronit vinkuvat ytimen ulkopuolen ympärille, oleellisesti samalla tavalla kuin planeetat kiertävät aurinkoa. Yksinkertaistettu kuvaus siitä, kuinka elektronit kiertävät ydintä, jakaa elektronit “kuoriksi”, jotka ovat pohjimmiltaan suuria ympyröitä ytimen ympärillä ja jotka voivat sisältää tietyn määrän elektroneja. Aivan kuten planeettojen kiertoradalla, elektroniradit eivät muodosta täydellisiä ympyröitä.

Kaikki elektronit eivät kulje atomin ympäri asetetuissa, järjestyksessä olevissa ympyröissä. Sen sijaan heillä on usein epätavallisempia kiertoradia, ja niiden erityinen kiertorata on kuvattu atomikiertoradalla. “S” kiertorata on yksinkertaisin, ja tämä on lähinnä pallomainen. On myös käsipainon muotoisia orbitaaleja, joita kutsutaan p -orbitaaleiksi, ja niitä on kolme eri suuntausta. Kahden atomikiertoradan välinen vuorovaikutus määrittää molekyylin kiertoradan tyypin.

Kun kaksi atomia sitoutuu, elektronit yrittävät edelleen noudattaa asetettua kiertorataa ja niiden sijainnit määräävät molekyylin kiertoradan tyypin. Ensimmäinen molekyylin kiertoradan tyyppi tulee, kun elektronit kiertävät molempia ytimiä vaiheessa ja limittyvät jossain vaiheessa. Tämä luo “sidos” kiertoradan, koska elektronien päällekkäisyys tehostaa negatiivista varausta ja alentaa molekyylin potentiaalienergiaa. Siksi niiden jakaminen erillisiin atomeihinsa tarvitsisi energiaa, ja atomit pysyisivät yhdessä.

Toisen tyyppinen molekyylikierto on silloin, kun elektronit kiertävät vaiheen ulkopuolella. Tämä vähentää niiden synnyttämää negatiivista varausta, mikä puolestaan ​​lisää molekyyliin varastoitua kokonaispotentiaalienergiaa. Elektronit pitävät matalasta potentiaalienergiasta, joten ne erottuvat todennäköisemmin kuin kiertävät vaiheen ulkopuolella. Vaiheen ulkopuolisen kiertoradan matala potentiaalienergia tarkoittaa siis, että atomit hajoavat ja sidos ei muodostu.