Orbitals moleculars d'enllaç i antienllaç
La diferència entre orbitals moleculars d'enllaç i antienllaç es pot explicar millor mitjançant la "teoria dels orbitals moleculars". Aquests dos tipus d'orbitals moleculars es formen quan es formen enllaços químics covalents. La diferència més significativa entre els orbitals moleculars d'enllaç i antienllaç són els seus nivells d'energia en comparació amb els orbitals atòmics pare. Aquesta diferència de nivell d'energia provoca altres diferències entre dos orbitals moleculars.
Els orbitals moleculars d'enllaç i antienllaç es formen per orbitals atòmics de combinació lineal. Els conceptes clau següents són molt importants per entendre la diferència entre orbitals moleculars d'enllaç i antienllaç.
Principi d'Aufbau: primer s'omplen els orbitals amb l'energia més baixa.
Principi d'exclusió de Pauli: el nombre màxim d'electrons (amb girs oposats) que poden ocupar un orbital és dos.
Regla de Hund: quan hi ha diversos orbitals moleculars amb la mateixa energia, els electrons ocupen els orbitals moleculars d'un en un abans que dos ocupin el mateix orbital molecular.
Què són els orbitals moleculars d'enllaç?
Els orbitals moleculars d'enllaç es formen a partir d'orbitals atòmics mitjançant una combinació en fase d'orbitals atòmics. Augmenta la densitat d'electrons entre els àtoms enllaçats. La seva energia és inferior a la dels orbitals atòmics. Els electrons s'omplen primer als orbitals moleculars d'enllaç i estabilitzen la molècula ja que associen menys energia que l'electró de l'àtom pare.
Diagrama orbital molecular de l'hidrogen
Què són els orbitals moleculars antienllaços?
Els orbitals moleculars antienllaços es formen per una combinació fora de fase d'orbitals atòmics i disminueix la densitat d'electrons entre dos àtoms. En els orbitals moleculars antienllaç, l'energia és superior a la dels orbitals atòmics que els van formar. A causa d'aquest fet, quan els electrons s'omplen en orbitals moleculars antienllaços, es desestabilitza l'enllaç entre dos àtoms.
H2 1sσ orbital molecular antienllaç
Quina diferència hi ha entre els orbitals moleculars d'enllaç i els orbitals moleculars antienllaç?
Energia:
ENERGYOrbitals moleculars antienllaços > ENERGIAOrbitals moleculars d'enllaç
• Els orbitals moleculars d'enllaç tenen menys energia en comparació amb l'orbital atòmic principal.
• Els orbitals moleculars antienllaços tenen una energia més alta que la dels orbitals atòmics pares.
• En general, els electrons s'omplen primer en nivells d'energia inferiors. Per tant, els electrons s'omplen primer als orbitals moleculars d'enllaç i després als orbitals moleculars antienllaç.
Estabilitat:
• Els orbitals moleculars d'enllaç són més estables que els orbitals moleculars antienllaç i l'orbital atòmic pare.
• Els orbitals moleculars antienllaços són menys estables que els orbitals moleculars d'enllaç i els orbitals atòmics pares.
• La raó principal de la diferència d'estabilitat és la diferència de nivell d'energia. Com més gran sigui l'energia, menys és l'estabilitat. Menys energia és més estabilitat.
Disponibilitat d'electrons:
• La probabilitat de trobar un electró és molt alta en l'enllaç d'orbitals moleculars.
• Trobar un electró en orbitals moleculars antienllaç és mínim.
Contribució a la forma de la molècula:
• L'enllaç d'orbitals moleculars contribueix directament a la forma de la molècula.
• Els orbitals moleculars antienllaços no contribueixen a la forma de la molècula.
