De ce sunt orbitele de legătură mai stabile?

De ce sunt orbitele de legătură mai stabile?
Anonim

Lipirea orbitalilor minimizează energia de respingere nucleară.

Să luăm în considerare următoarea ecuație care descrie energia unui sistem mecanic cuantic prin modelul Particle-in-a-Box pentru atomul de heliu:

#E = 2 (1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) (+) (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12))) "2-electron term" + overbrace (h_ (n uc)) "Energy repulsion nuclear"

Primii doi termeni indică energia cinetică. Să ignorăm faptul că, din moment ce acest lucru nu ne privește.

Termeni cu 1 electron descriu atracțiile coulombice ale fiecărui individ în nucleul atomului, în timp ce Termen de 2 electroni descrie repulsiile coulombice dintre interacțiunile electronilor pe perechi în atom. (Notă: acest termen este motivul pentru care rezolvarea exactă a energiei solide a heliului este imposibilă)

Puteți spune din ecuație că, pentru a menține egalitatea, în cazul în care al treilea și / sau al patrulea termen se mărește, al șaselea termen scade (dacă se schimbă) și dacă al treilea și / sau al patrulea termen scade, al șaselea termen crește schimbări). Al cincilea termen se schimba aleatoriu.

Utilizarea funcției Born-Oppenheimer Approximation, nucleele rămân în continuare și astfel, dacă electronii se mișcă, interacțiunile dintre modificarea electronilor (termenul de 2 electroni) și interacțiunile dintre nucleu și modificările de electroni (termeni cu 1 electron).

Ideea este că, cu cât mai repulsie nucleară, cu atât energia moleculară este mai mare în orbitală.

Lipirea orbitalilor minimizează energia de respingere nucleară.