Hva er en molekylær orbital i kjemi?

En molekylær orbital er i hovedsak banen som et elektron tar rundt et molekyl. Dette ligner veldig på en atombane, bortsett fra at en molekylær orbitale er en bane som tar hensyn til feltet til mer enn en kjerne. Det er to typer molekylær bane, en bindende og en anti-bindende. Dette avgjøres i utgangspunktet av om de kretsende elektronene beveger seg rundt kjernene i fase eller ut av fase. Molekylære orbitaler er i utgangspunktet overlappende atombomber, og i hvilken grad de går sammen bestemmer om atomene vil binde seg eller ikke.

Før du kan forstå orbitaler, er det viktig å kjenne strukturen til et atom. Protoner og nøytroner okkuperer kjernen i atomet, som er en veldig kondensert beholder som sitter i sentrum av et atom. Elektroner suser rundt utsiden av kjernen, hovedsakelig på samme måte som planeter går i bane rundt solen. En forenklet beskrivelse av hvordan elektroner går i bane rundt en kjerne deler elektronene i "skjell", som i utgangspunktet er store sirkler som omgir kjernen som kan inneholde en bestemt mengde elektroner. Akkurat som med planetbaner, har ikke elektroniske orbitaler form som perfekte sirkler.

Elektroner stiger ikke alle rundt et atom i sett, ordnede sirkler. I stedet har de ofte mer uvanlige baner, og den spesifikke bane som de har er beskrevet av den atomære omløpsteorien. "S" -banen er den enkleste, og dette er egentlig en sfærisk bane. Det er også dumbbellformede orbitaler, kalt “p” orbitals, som kommer i tre forskjellige justeringer. Samspillet mellom de to atomiske orbitalene bestemmer typen av molekylær bane.

Når to atomer binder seg, prøver elektronene fortsatt å følge deres faste orbitalmønster, og deres posisjoner bestemmer typen molekylær orbitale. Den første typen molekylær bane kommer når elektronene går i bane rundt begge kjerner i fase, og overlapper på et tidspunkt. Dette skaper en "binding" -bane, fordi elektronenes overlapping forsterker den negative ladningen og senker molekylets potensielle energi. Det vil derfor kreve energi for å dele dem tilbake i sine separate atomer, og atomene forblir sammen.

Den andre typen molekylær bane er når elektronene går i fase ut av fasen. Dette reduserer den negative ladningen de lager, som igjen øker den totale potensielle energien som er lagret i molekylet. Elektroner liker energi med lav potensial, så det er større sannsynlighet for at de skiller seg enn omløp utenfor fase. Energien med lav potensial i en ut-fase-bane betyr da at atomene deler seg opp, og bindingen ikke dannes.