وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی را از طریق نزدیک شدن اتمها در امتداد یکی از محورها مثلاً x به صورت خطی در نظر بگیریم، دو اوربیتال اتمی (مثلا S1) به یکدیگر نزدیک می‌شوند و در نتیجه همپوشانی ، دو اوربیتال مولکولی پیوندی سیگما و ضد پیوندی ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

اوربیتال مولکولی 2

 

قبلا خواندید که....

اوربیتال های مولکولی سیگما

اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی را از طریق نزدیک شدن اتم ها در امتداد یکی از محورها مثلاً x به صورت خطی در نظر بگیریم، دو اوربیتال اتمی (مثلا 1S) به یکدیگر نزدیک می‌شوند و در نتیجه همپوشانی، دو اوربیتال مولکولی پیوندی سیگما و ضد پیوندی سیگما را به وجود می‌آورند. تمام اوربیتال های سیگما، نسبت به محور بین دو هسته کاملا متقارنند و چرخش مولکول به دور این محور ، تغییر قابل مشاهده‌ای در شکل اوربیتال بوجود نمی‌آورد.

اوربیتال مولکولی 2

 

نمودار تراز انرژی تشکیل اوربیتال های مولکولی اوربیتال مولکولی 2 و اوربیتال مولکولی 2از اوربیتال های اتمی 1S دو اتم به شکل زیر می‌باشد:

اوربیتال مولکولی پیوندی نشان دهنده کاهش انرژی سیستم و اوربیتال مولکولی ضد پیوندی نشان دهنده افزایش انرژی سیستم است.

 هر اوربیتال مولکولی می‌تواند دو الکترون با اسپین مخالف را در خود جای دهد. در مولکول هیدروژن، دو الکترون (با اسپین های جفت شده) اوربیتال اوربیتال مولکولی 2را که اوربیتالی در دسترس با حداقل انرژی است اشغال می‌کنند. اوربیتالهای اوربیتال مولکولی 2

را که اوربیتالی در دسترس با حداقل انرژی است اشغال می‌کنند. اوربیتال اوربیتال مولکولی 2اشغال نشده است. تعداد پیوند (مرتبه پیوند)، در هر مولکول عبارت است از نصف تفاضل الکترونهای ضد پیوندی از الکترونهای پیوندی.

(تعداد الکترونهای ضد پیوندی - تعداد الکترونهای پیوندی) 2/1 = مرتبه پیوند

برای H2 داریم:

1=2/(0-2) = مرتبه پیوند

 

در مورد ترکیب دو اتم هلیوم، باید مجموع چهار الکترون در دو اوربیتال مولکولی جای داده شوند. با جای دادن دو الکترون در اوربیتال اوربیتال مولکولی 2 دو الکترون دیگر ناگزیر اوربیتال مولکولی 2 را اشغال می‌کنند. از این رو مرتبه پیوند مولکول فرضی He2 عبارتست از:

 

 0=(2-2)1/2=مرتبه پیوند

 

لذا هلیوم به صورت مولکولی He2 نمی‌تواند وجود داشته باشد. اثر جدا کننده الکترون های ضد پیوندی، اثر اتصال دهنده الکترون های پیوندی را خنثی می کند. شواهدی در دست است که نشان می دهد یون های مولکولی+ H2 و + He2 می توانند در شرایط ویژه ای وجود داشته باشند. ترکیب دو اوربیتال 2S ، اوربیتال های مولکولی و 2*S خ´ را بوجود می‌آورند که با اوربیتال های اوربیتال مولکولی 2و اوربیتال مولکولی 2ناشی از ترکیب دو اوربیتال 1S مشابهند.

اوربیتال مولکولی 2

اما اوربیتال های مولکولی حاصل از ترکیب اوربیتال های اتمی 2P کمی پیچیده‌ترند. سه اوربیتال 2P هر اتم، در محورهای مختصات دکارتی z ، y ، x قرار دارند. اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی از طریق نزدیک شدن سر به سر دو اوربیتال اتمی ( و یا ) صورت گیرد، در نتیجه همپوشانی، دو اوربیتال مولکولیاوربیتال مولکولی 2و اوربیتال مولکولی 2را بوجود می‌آورند .

اوربیتال مولکولی 2

اوربیتال های مولکولی پی

اگر در تشکیل یک مولکول دو اتمی، دو اوربیتال اتمی (مثلا PZ) از پهلو بهم نزدیک شوند، دو اوربیتال مولکولی، یکی اوربیتال مولکولی پیوندی پی  و دیگری اوربیتال مولکولی ضد پیوندی پی ستاره را بوجود می‌آورند.

اوربیتال مولکولی 2

اوربیتال های پای نسبت به محور بین دو هسته تقارن استوانه‌ای ندارند. نزدیک شدن دو اوربیتال P از پهلو، به تشکیل اوربیتال پای می‌انجامد، که متشکل از دو ناحیه تراکم بار الکترونی است. این تراکم بار الکترونی در ناحیه بالا و پایین محور بین دو هسته قرار دارند. در هر حال اثر نهایی اوربیتال پای ، بهم نگهداشتن مولکول است. اوربیتال پای ستاره ، در ناحیه بین دو هسته، چگالی الکترونی کمی دارد. اثر نهایی مولکول پای ستاره جدا کردن دو اتم از یکدیگر است.

اوربیتال مولکولی 2

سطح انرژی اوربیتال‌های مولکولی

انرژی یک اوربیتال مولکولی به انرژی اوربیتال‌های اتمی تشکیل دهنده آن و همچنین به انرژی اوربیتال‌های اتمی تشکیل دهنده آن و همچنین به میزان و نوع همپوشانی اوربیتال‌های اتمی که در تشکیل آن صورت می‌گیرد، بستگی دارد. به این ترتیب، انرژی هر دو اوربیتال مولکولی اوربیتال مولکولی 2و  اوربیتال مولکولی 2پایین تر از انرژی هر اوربیتال مولکولی است که اوربیتال های اتمی 2Pحاصل می شود. انرژی اوربیتال های اوربیتال مولکولی 2و اوربیتال مولکولی 2پایین تر از انرژی هر یک از دو اوربیتال اوربیتال مولکولی 2 می باشد. زیرا میزان همپوشانی اوربیتال های 2PX بیشتر از میزان همپوشانی 2PY و 2PZ می باشد.

اوربیتال مولکولی 2

در مولکول‌هایی که اوربیتال‌های مولکولی اوربیتال مولکولی 2از همپوشانی بین یک اوربیتال Px و s حاصل می‌شود (تاثیر متقابل s-p)، این همپوشانی اضافی پیوند اوربیتال مولکولی 2به ازای تضعیف پیوند اوربیتال مولکولی 2، تقویت می‌شود و همچنین تاثیر متقابل s-p باعث کاهش انرژی اوربیتال اوربیتال مولکولی 2و افزایش انرژی اوربیتال مولکولی 2 می‌شود. بنابراین سطح انرژی اوربیتال مولکولی 2برای مولکول‌های جور هسته متشکل از عناصر گروه دوم (به جز O2 و F2 ) پایین تر از سطح انرژی اوربیتال مولکولی 2 می‌باشد. البته تاثیر متقابل s-p به میزان نزدیک تر انرژی اوربیتال‌های p و  s بستگی دارد. اگر تفاوت انرژی این دو اوربیتال خیلی زیاد باشد (مثل O2 و F2 ) این تاثیر اضافی مساله بوجود نمی آورد.

 

مرکز یادگیری تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین