Vad är obligationsorder?
En bindningsordning är måttet på antalet bindande elektronpar i en molekyl. Det används som ett relativistiskt index för att bedöma styrkan hos molekylära bindningar. Även om beräkningsmetoderna varierar, är obligationsordningen nästan alltid ett nummer mellan 1 och 3, varav 3 är den starkaste. Obligationsbeställningar har en mängd praktiska tillämpningar inom området kemi. Tillverkare av nya kemikalier kan använda bindningsordningsberäkningar för att bedöma molekylernas relativa stabilitet. Kanske mest känt har obligationer använts i skapandet av superlegeringar, såsom enkelkristallbaserat nickel.
Obligationsorder har alltid varit en viktig del av kemi; den mest moderna förståelsen av bindningsordning var dock möjliggjord av Molecular Orbital Theory . Denna teori, introducerad av forskarna Frederich Hund, Robert Mulliken, John C. Slater och John Leonard-Jones, var den första som exakt beskrev enkla och eleganta beräkningar för att bestämma obligationsorder. Beräkningarna härstammade från de väsentliga hyresgästerna i molekylbindningsteorin som konstaterade att bindande orbitaler stärker bindningar, medan anti-bindande orbitaler försvagar bindningarna i lika stora andelar. Teorin beskrev också hur orbitaler som är närmast kärnorna inte kan påverka bindningsstyrka, vilket bidrog till ett större perspektiv i kvantmekanik som tidigare teorier inte kunde uppnå.
Att beräkna obligationer med hjälp av Molecular Orbital Theory är ganska grundläggande. Bindningsordning är lika med antalet bindningselektroner minus antalet bindningselektroner, och den summan är dividerad med två. För att hitta antalet bindnings- och anti-bindningselektroner kan man använda en elektronkonfiguration, redovisa sigma- och pi-bindningar.
Tolkning av indexnumret är också grundläggande. En bindningsordning på noll indikerar att bindningen är instabil. En bindningsordning av en indikerar en stabil bindning, och en bindningsordning av 2 indikerar att en obligation inte lätt bryts. Obligationer med en beställning av 3 anses vara mycket starka. Mycket stabila obligationsorder är vanligtvis mycket långa, kovalenta obligationer. Till exempel är diamant - en av de starkaste naturliga ämnena på jorden - helt och hållet tillverkad av kol och har en mycket lång bindningslängd på 154 picometer, eller 154 biljoner meter. Eftersom diamant är tillverkat enbart av kol, och bindningar mellan flera kolatomer nästan alltid är dubbelbindningar - bindningsordning 2 - är den naturligtvis mycket stark.