Hva er obligasjonsordre?

En bindingsrekkefølge er målet for antall bindingselektronpar i et molekyl. Den brukes som en relativistisk indeks for å bedømme styrken til molekylære bindinger. Selv om beregningsmetodene varierer, er obligasjonsrekkefølgen nesten alltid et tall mellom 1 og 3, der 3 er den sterkeste. Obligasjonsbestillinger har en rekke praktiske bruksområder innen kjemi. Produsenter av nyhetskjemikalier kan bruke bindingsordensberegninger for å bedømme den relative stabiliteten til molekylene de lager. Det mest bemerkelsesverdige kanskje, er obligasjonsordrer blitt brukt i opprettelsen av superlegeringer, for eksempel enkeltkrystallbasert nikkel.

Obligasjonsordrer har alltid vært en viktig del av kjemien; den mest moderne forståelsen av bindingsrekkefølge ble imidlertid muliggjort av Molecular Orbital Theory . Denne teorien, introdusert av forskerne Frederich Hund, Robert Mulliken, John C. Slater og John Leonard-Jones, var den første som nøyaktig beskrev enkle og elegante beregninger for å bestemme obligasjonsordrer. Beregningene ble avledet fra de essensielle leietakerne i molekylærbindingsteorien som slo fast at binding av orbitaler styrker bindinger, mens anti-bindende orbitaler svekker bindingene, i like proporsjoner. Teorien beskrev også hvordan orbitaler nærmest kjernene ikke er i stand til å påvirke bindingsstyrken, noe som bidro til et større perspektiv i kvantemekanikk som tidligere teorier ikke var i stand til å oppnå.

Det er ganske grunnleggende å beregne obligasjonsbestillinger ved bruk av Molecular Orbital Theory . Bindingsrekkefølge tilsvarer antall bindingselektroner minus antallet bindingselektroner, og den summen er delt med to. For å finne antall bindings- og anti-bindingselektroner, kan man bruke en elektronkonfigurasjon, gjøre rede for sigma- og pi-bindinger.

Å tolke indeksnummeret er også grunnleggende. En bindingsrekkefølge på null indikerer at bindingen er ustabil. En bindingsrekkefølge av en indikerer en stabil binding, og en bindingsrekkefølge på 2 indikerer at en binding ikke lett brytes. Obligasjoner med en størrelsesorden på 3 regnes som veldig sterke. Svært stabile obligasjonsordrer er vanligvis veldig lange kovalente obligasjoner. For eksempel er diamant - et av de sterkeste naturlige stoffene på jorden - helt laget av karbon og har veldig lang bindingslengde på 154 pikometer, eller 154 billioner meter. Siden diamant er laget rent av karbon, og bindinger mellom flere karbonatomer nesten alltid er dobbeltbindinger - bindingsrekkefølge 2 - er den naturlig veldig sterk.