Hvad er obligationsordre?
En bindingsrækkefølge er målet for antallet af bindende elektronpar i et molekyle. Det bruges som et relativistisk indeks til at bedømme styrken af molekylære bindinger. Selvom beregningsmetoderne varierer, er obligationsordren næsten altid et tal mellem 1 og 3, hvor 3 er den stærkeste. Obligationsordrer har en række praktiske anvendelser inden for kemiområdet. Producenter af nyhedskemikalier kan bruge bindingsordensberegninger til at bedømme den relative stabilitet af molekylerne, de skaber. Mest bemærkelsesværdigt er måske obligationsordrer blevet brugt til oprettelse af superlegeringer, såsom enkelt krystalbaseret nikkel.
Obligationsordrer har altid været en vigtig del af kemi; den mest moderne forståelse af bindingsordre blev imidlertid muliggjort af Molecular Orbital Theory . Denne teori, der blev introduceret af forskere Frederich Hund, Robert Mulliken, John C. Slater og John Leonard-Jones, var den første, der nøjagtigt beskrev enkle og elegante beregninger til bestemmelse af obligationskendelser. Beregningerne blev afledt af de væsentlige lejere i molekylær bindingsteori, som konstaterede, at bindende orbitaler styrker bindinger, mens anti-bindende orbitaler svækker bindingerne i lige store andele. Teorien beskrev også, hvordan orbitaler, der er tættest på kernerne, ikke er i stand til at påvirke bindingsstyrken, hvilket bidrog til et større perspektiv i kvantemekanikken, som tidligere teorier ikke var i stand til at opnå.
Beregning af obligationsordrer ved hjælp af Molecular Orbital Theory er ret grundlæggende. Obligationsrækkefølge er lig med antallet af bindingselektroner minus antallet af bindingselektroner, og denne sum er divideret med to. For at finde antallet af bindings- og anti-bindingselektroner kan man bruge en elektronkonfiguration, der tegner sig for sigma- og pi-bindinger.
Tolkning af indeksnummeret er også grundlæggende. En bindingsrækkefølge på nul indikerer, at obligationen er ustabil. En bindingsrækkefølge på en angiver en stabil binding, og en bindingsordre på 2 indikerer, at en binding ikke let er brudt. Obligationer med en ordre på 3 betragtes som meget stærke. Meget stabile obligationsordrer er normalt meget lange, kovalente obligationer. For eksempel er diamant - et af de stærkeste naturlige stoffer på jorden - udelukkende lavet af kulstof og har en meget lang bindingslængde på 154 picometer eller 154 billioner meter. Da diamant er fremstillet rent af kulstof, og bindinger mellem flere carbonatomer næsten altid er dobbeltbindinger - bindingsrækkefølge 2 - er den naturligvis meget stærk.