分子軌道:結合の説明
分子軌道理論は、単純なルイス構造とVSEPR理論を超えて、化学結合の強力な説明を提供します。原子軌道がどのように結合して分子軌道を形成するかを説明します。分子は分子全体にわたって非局在化されています。
これが故障です:
1。原子軌道が結合して分子軌道を形成します:
- 2つの原子が互いに近づくと、それらの原子軌道が重複して相互作用します。
- この相互作用は、分子軌道と呼ばれる新しい軌道の形成につながり、分子全体に及ぶ。
- 形成される分子軌道の数は、結合する原子軌道の数に等しくなります。
2。分子軌道の種類:
- 結合分子軌道(σおよびπ): これらの軌道は元の原子軌道よりもエネルギーが低く、魅力の原因 核の間で、結合形成につながります。
- 抗酸化分子軌道(σ*およびπ*): これらの軌道は、元の原子軌道よりもエネルギーが高く、反発の原因 核の間。
3。分子軌道の充填:
- 原子軌道からの電子は、Aufbauの原則とHundの規則に従って、新しく形成された分子軌道に再分配されます。
- 結合軌道が最初に満たされます 、それに続いて、反結合軌道が続きます。
- 結合軌道中の電子の数は、反結合軌道中の電子の数を差し引いて結合順序を決定します 、絆の強さを指示します。
4。結合の説明:
- 共有結合: 2つの原子が結合分子軌道で電子を共有すると、共有結合が形成されます。原子軌道間の重複が強いほど、結合が強くなります。
- 非結合軌道: 一部の分子軌道は非結合です。つまり、結合形成に関与せず、原子軌道に似ています。
- 複数の結合: 二重結合と三重結合の形成は、σ軌道に加えてπ軌道の関与によって説明されます。
5。分子特性の予測:
- 分子軌道理論は、安定性を予測できます 、結合長 、結合エネルギー 、および磁気特性 分子軌道の占有に基づく分子の。
例:
- H2: 2つの1S原子軌道が結合して、σ結合軌道とσ*反結合軌道を形成します。両方の電子は結合軌道に存在し、単一の結合を持つ安定した分子につながります。
- o2: 酸素には2つの2p軌道があり、σおよびπ軌道を形成して形成できます。 σ軌道と1つのπ軌道が満たされ、他のπ軌道には2つの対応のない電子が含まれており、酸素が常磁性になります。
要約: 分子軌道理論は、電子の空間分布と分子特性の予測を考慮して、化学結合の包括的な説明を提供します。これは、単純なルイス構造やVSEPR理論と比較して、より正確で洗練されたアプローチです。