תיאוריית האורביטלים המולקולריים מתארת את התפלגות האלקטרונים במולקולות באופן דומה להתפלגות האלקטרונים באורביטלים אטומיים. אזור החלל שבו עשוי להימצא אלקטרון ערכיות במולקולה נקרא אורביטל מולקולרי. מבחינה מתמטית, השילוב הליניארי של אורביטלים אטומיים (LCAO) יוצר אורביטלים מולקולריים. שילובים של פונקציות גל מסלול אטומי בפאזה מביאים לאזורים עם סבירות גבוהה לצפיפות אלקטרונים, בעוד שגלים מחוץ לפאזה מייצרים Nodes או אזורים ללא צפיפות אלקטרונים.
השילוב בפאזה של שני אורביטלים אטומיים על אטומים סמוכים מייצר אורביטל מולקולרי מקשר באנרגיה נמוכה יותר σs שבו רוב צפיפות האלקטרונים נמצאת ישירות בין הגרעינים. התוספת מחוץ לפאזה מייצרת אורביטל מולקולרי נוגד קשר באנרגיה גבוהה יותר σs*, שבו ישנו node בין הגרעינים.
באופן דומה, פונקציית הגל של אורביטלים p יוצרת שתי אונות עם פאזות מנוגדות. כאשר אורביטלים p חופפים מקצה לקצה, הם יוצרים אורביטלים σ ו-σ*. החפיפה זה לצד זה של שני אורביטלי p יוצרת אורביטלים מולקולריים קושרים π ואנטי-קושרים *π.
תרשים האורביטל המולקולרי המלא מציג את מספר האלקטרונים באורביטלים מולקולריים קושרים ואנטי-קושרים. אלקטרון תורם לאינטראקציה קושרת רק אם הוא תופס אורביטל קושר. התרומה נטו של האלקטרונים לחוזק הקשר של מולקולה נקבעת מסדר הקשר, המחושב באופן הבא:
סדר הקשר הוא מדריך לחוזק של קשר קוולנטי; קשר בין שני אטומים נתונים מתחזק ככל שסדר הקשר גדל. אם התפלגות האלקטרונים באורביטלים המולקולריים מניבה סדר קשר של אפס, לא נוצר קשר יציב.
תיאוריית המסלול המולקולרי שימושית גם עבור מולקולות רב-אטומיות. המודל של לואיס של בנזן (C 6 H 6 ), בעל מבנה משושה מישורי עם אטומי פחמן מוכלאים sp 2 , אינו יכול לייצג במדויק את האלקטרונים שלו. עם זאת, תיאוריית האורביטלים המולקולריים מקצה את האלקטרונים הללו לשלושה אורביטלים מולקולריים קושרים π המכסים את כל טבעת הפחמן. כתוצאה מכך נוצרת קבוצת תפוסה מלאה (6 אלקטרונים) של אורביטלים מולקולריים מקשרים המעניקים לטבעת הבנזן יציבות כימית ותרמודינמית נוספת.
From Chapter 1:
Now Playing
Covalent Bonding and Structure
10.3K Views
Covalent Bonding and Structure
72.9K Views
Covalent Bonding and Structure
21.0K Views
Covalent Bonding and Structure
16.3K Views
Covalent Bonding and Structure
16.2K Views
Covalent Bonding and Structure
18.9K Views
Covalent Bonding and Structure
14.0K Views
Covalent Bonding and Structure
9.1K Views
Covalent Bonding and Structure
12.6K Views
Covalent Bonding and Structure
16.5K Views
Covalent Bonding and Structure
18.9K Views
Covalent Bonding and Structure
20.4K Views
Covalent Bonding and Structure
17.3K Views
Covalent Bonding and Structure
25.4K Views
Covalent Bonding and Structure
23.4K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved