Qu'est-ce qu'un ordre d'obligations?
Un ordre de liaison est la mesure du nombre de paires d'électrons de liaison dans une molécule. Il est utilisé comme un indice relativiste pour juger de la force des liaisons moléculaires. Bien que les méthodes de calcul varient, l’ordre des obligations est presque toujours un nombre compris entre 1 et 3, 3 étant le plus fort. Les ordres obligataires ont de nombreuses applications pratiques dans le domaine de la chimie. Les fabricants de produits chimiques de fantaisie peuvent utiliser des calculs d’ordre de liaison pour juger de la stabilité relative des molécules qu’ils créent. Plus particulièrement peut-être, des ordres d’obligations ont été utilisés dans la création de superalliages, tels que le nickel monocristallin.
Les ordres obligataires ont toujours été une partie importante de la chimie; La compréhension la plus moderne de l'ordre des obligations a toutefois été rendue possible par la théorie orbitale moléculaire . Cette théorie, introduite par les scientifiques Frederich Hund, Robert Mulliken, John C. Slater et John Leonard-Jones, a été la première à décrire avec précision des calculs simples et élégants pour la détermination des ordres. Les calculs sont basés sur les principes essentiels de la théorie des liaisons moléculaires, qui établissent que les orbitales de liaison renforcent les liaisons, tandis que les orbitales anti-liaisons affaiblissent les liaisons dans des proportions égales. La théorie a également décrit comment les orbitales les plus proches des noyaux sont incapables d'influencer la force de la liaison, ce qui a contribué à une perspective plus vaste de la mécanique quantique que les théories précédentes n'étaient pas en mesure de réaliser.
Le calcul des ordres obligataires en utilisant la théorie orbitale moléculaire est assez basique. L'ordre de liaison est égal au nombre d'électrons de liaison moins le nombre d'électrons anti-liaison, et cette somme est divisée par deux. Pour trouver le nombre d'électrons de liaison et d'anti-liaison, on peut utiliser une configuration électronique, qui représente les liaisons sigma et pi.
L'interprétation du numéro d'index est également fondamentale. Un ordre de liaison de zéro indique que la liaison est instable. Un ordre de liaison égal à un indique une liaison stable et un ordre de liaison à 2 indique qu'une liaison n'est pas facilement rompue. Les obligations avec un ordre de 3 sont considérées comme très fortes. Les ordres très stables sont généralement des obligations très longues et covalentes. Par exemple, le diamant - l'une des substances naturelles les plus puissantes sur la planète - est entièrement constitué de carbone et possède une très longue longueur de liaison de 154 picomètres, soit 154 trillions de mètres. Comme le diamant est constitué uniquement de carbone et que les liaisons entre plusieurs atomes de carbone sont presque toujours des doubles liaisons - ordre de liaison 2 - il est naturellement très fort.