成鍵與反鍵分子軌道
這兩種分子軌道間的化學鍵可以用化學鍵和分子軌道鍵的不同來解釋。鍵和反鍵分子軌道之間最顯著的區別是它們相對於母原子軌道的能級。這種能級差異導致了兩個分子軌道之間的其他差異。
成鍵和反鍵分子軌道是由線性組合原子軌道形成的。為了理解成鍵和反鍵分子軌道之間的區別,以下幾個關鍵概念非常重要。
Aufbau原理-能量最低的軌道首先被填滿。
泡利不相容原理——佔據一個軌道的最大電子數(自旋相反)是兩個。
亨德定律——當有幾個能量相等的分子軌道時,電子一次佔據一個分子軌道,兩個電子佔據同一個分子軌道。
什麼是鍵合分子軌道(bonding molecular orbitals)?
鍵合分子軌道是由原子軌道通過原子軌道的同相結合而形成的。它增加了鍵合原子之間的電子密度。它們的能量低於原子軌道。電子首先被填充到鍵合分子軌道上,它們穩定了分子,因為它們比母體原子中的電子結合的能量少。
什麼是反鍵分子軌道(antibonding molecular orbitals)?
反鍵分子軌道是由原子軌道的異相結合形成的,它降低了兩個原子之間的電子密度。在反鍵分子軌道中,能量高於形成它們的原子軌道。由於這個事實,當電子被填充到反鍵分子軌道中時,它會破壞兩個原子之間的鍵。
鍵合分子軌道(bonding molecular orbitals)和反鍵分子軌道(antibonding molecular orbitals)的區別
•能源:
能量鍵合分子軌道>;能鍵分子軌道
•與母原子軌道相比,鍵合分子軌道的能量更低。
•反鍵分子軌道比母體原子軌道具有更高的能量。
•一般來說,電子首先被填充到較低的能級。因此,電子首先填充到成鍵分子軌道,然後填充到反鍵分子軌道。
•穩定性:
•成鍵分子軌道比反鍵分子軌道和母體原子軌道更穩定。
•反鍵分子軌道比鍵合分子軌道和母體原子軌道都不穩定。
•穩定性差異的主要原因是能級差異。能量越高,穩定性越差。能量越低,穩定性越強。
•電子可用性:
•在鍵合分子軌道中找到電子的概率非常高。
•在反鍵分子軌道中找到一個電子是最低限度的。
•對分子形狀的貢獻:
•鍵合分子軌道直接影響分子的形狀。
•反鍵分子軌道不會影響分子的形狀。
- 用CCoil測氫鉬圖(CC by-SA 3.0)
- 利用Wikicomm***(公共領域)研究H2 1sσ*反鍵分子軌道