Vad är en molekylär orbital i kemi?
En molekylär orbital är i huvudsak den väg som en elektron tar runt en molekyl. Detta är mycket likt en atomisk orbital, förutom att en molekylär orbital är en väg som tar hänsyn till mer än en kärna. Det finns två typer av molekylära orbital, en bindning och en anti-bindning. Detta beslutas i princip av om de kretsande elektronerna rör sig runt kärnorna i fas eller utanför fasen. Molekylära orbitaler överlappar i princip atomorbitaler, och graden genom vilken de går samman avgör om atomerna kommer att binda eller inte.
Innan man kan förstå orbitaler är det viktigt att känna till en atoms struktur. Protoner och neutroner upptar atomens kärna, som är en mycket kondenserad behållare som sitter i mitten av en atom. Elektroner susar runt utsidan av kärnan, i huvudsak på samma sätt som planeter kretsar runt solen. En förenklad beskrivning av hur elektroner går omloppsbana en kärna delar upp elektronerna i "skal", whiCH är i princip stora cirklar som omger kärnan som kan innehålla en viss mängd elektroner. Precis som med planetbanor tar elektronbanor inte formen av perfekta cirklar.
elektroner tar sig inte alla runt en atom i set, ordnade cirklar. Istället har de ofta mer ovanliga banor, och den specifika bana som de har beskrivs av den atomiska orbitalteorin. "S" -banan är den enklaste, och detta är i huvudsak en sfärisk orbital. Det finns också hantelformade orbitaler, kallade "P" -orbitaler, som finns i tre olika justeringar. Interaktionen mellan de två atomiska orbitalerna bestämmer typen av molekylära orbital.
När två atomer binds försöker elektronerna fortfarande följa sitt set -orbitalmönster, och deras positioner bestämmer vilken typ av molekylär orbital. Den första typen av molekylär bana kommer när elektronerna bana botH-kärnor i fas och överlappar varandra vid någon tidpunkt. Detta skapar en "bindning" omlopp, eftersom elektronernas överlappning intensifierar den negativa laddningen och sänker molekylens potentiella energi. Det skulle därför kräva energi för att dela upp dem i sina separata atomer, och atomerna stannar tillsammans.
Den andra typen av molekylär orbital är när elektronerna bana utanför fasen. Detta minskar den negativa laddningen som de skapar, vilket i sin tur ökar den totala potentiella energin som lagras i molekylen. Elektroner som en låg potentiell energi, så de är mer benägna att separera än bana out-of-fas. Den låga potentiella energin i en banan utanför fas betyder då att atomerna delas upp och bindningen inte bildas.