ในวิชาเคมีวงโมเลกุลคืออะไร?

การโคจรของโมเลกุลนั้นเป็นเส้นทางที่อิเล็กตรอนใช้ไปรอบ ๆ โมเลกุล นี่คล้ายกับการโคจรของอะตอมยกเว้นว่าการโคจรของโมเลกุลเป็นเส้นทางที่คำนึงถึงเขตข้อมูลมากกว่าหนึ่งนิวเคลียส มีสองประเภทของโมเลกุลวงโคจรหนึ่งพันธะและต่อต้านพันธะหนึ่ง นี่เป็นการตัดสินใจโดยทั่วไปว่าอิเล็กตรอนที่โคจรอยู่นั้นเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ นิวเคลียสในเฟสหรือนอกเฟส ออร์บิทัลของโมเลกุลนั้นทับซ้อนกับออร์บิทัลของอะตอมและระดับที่พวกมันรวมกันจะเป็นตัวกำหนดว่าอะตอมจะพันธะหรือไม่

ก่อนที่จะสามารถเข้าใจวงโคจรมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องรู้โครงสร้างของอะตอม โปรตอนและนิวตรอนครอบครองนิวเคลียสของอะตอมซึ่งเป็นภาชนะที่ควบแน่นมากซึ่งตั้งอยู่ที่ใจกลางของอะตอม อิเล็กตรอนจะพัดไปรอบ ๆ ด้านนอกของนิวเคลียสโดยหลักแล้วดาวเคราะห์จะโคจรรอบดวงอาทิตย์ คำอธิบายแบบง่าย ๆ ว่าอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสอย่างไรให้แยกอิเล็กตรอนออกเป็น“ หอย” ซึ่งเป็นวงกลมขนาดใหญ่โดยทั่วไปรอบนิวเคลียสซึ่งสามารถมีจำนวนอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่ง เช่นเดียวกับวงโคจรของดาวเคราะห์วงโคจรของอิเล็กตรอนไม่ได้เป็นรูปวงกลมที่สมบูรณ์แบบ

อิเล็กตรอนไม่ได้เดินไปรอบ ๆ อะตอมในฉากที่เป็นระเบียบเรียบร้อย แต่พวกมันมักจะมีวงโคจรที่ผิดปกติมากกว่าและวงโคจรเฉพาะที่พวกเขามีอธิบายโดยทฤษฎีวงโคจรของอะตอม วงโคจร "s" เป็นวงที่ง่ายที่สุดและนี่คือวงโคจรทรงกลม นอกจากนี้ยังมีวงโคจรรูปดัมเบลเรียกว่า "p" วงโคจรซึ่งมาในแนวที่แตกต่างกันสามแบบ การทำงานร่วมกันระหว่างสองวงโคจรของอะตอมจะกำหนดประเภทของการโคจรของโมเลกุล

เมื่ออะตอมสองตัวยึดกันอิเล็กตรอนก็ยังคงพยายามทำตามรูปแบบวงโคจรที่ตั้งไว้ ประเภทแรกของการโคจรของโมเลกุลมาเมื่ออิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสทั้งในเฟสและทับซ้อนกันในบางจุด สิ่งนี้ทำให้เกิด "พันธะ" การโคจรเพราะอิเล็กตรอนที่ทับซ้อนกันจะเพิ่มประจุลบและทำให้พลังงานศักย์ของโมเลกุลลดลง ดังนั้นจึงต้องใช้พลังงานในการแยกพวกมันออกเป็นอะตอมแยกและอะตอมก็อยู่ด้วยกัน

อีกประเภทหนึ่งของการโคจรของโมเลกุลคือเมื่ออิเล็กตรอนโคจรรอบนอกเฟส สิ่งนี้จะลดประจุลบที่พวกมันสร้างขึ้นซึ่งจะเป็นการเพิ่มพลังงานศักย์โดยรวมที่เก็บไว้ในโมเลกุล อิเล็กตรอนเป็นพลังงานที่มีศักยภาพต่ำดังนั้นพวกมันจึงมีแนวโน้มที่จะแยกออกจากวงโคจรนอกเฟส พลังงานที่มีศักยภาพต่ำของวงโคจรนอกเฟสหมายความว่าอะตอมแยกตัวและพันธะจะไม่เกิดขึ้น