Per què els orbitals d’enllaços són més estables?

Per què els orbitals d’enllaços són més estables?
Anonim

Els orbitals d’adhesió minimitzen l’energia de repulsió nuclear.

Considerem l’equació següent que descriu l’energia d’un sistema mecànic quàntic a través del model de partícules en una caixa per l’atomes d’heli:

#E = superposició (-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) ^ "Superfície de l'energia cinètica" (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) ^ "terme de 1 electró" (+ (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12))) ^ "terme a dos electrons" + recobrament (h_ (nuk)) ^ "energia de repulsió nuclear" #

Els dos primers termes indiquen l'energia cinètica. Ignorem això, ja que no és el nostre focus.

El Termes d’un electró descriviu les atraccions coulombiques de cada electró individual al nucli de l'àtom, mentre que el Terme a dos electrons descriu les repulsions coulombiques entre les interaccions electròniques parell en l'àtom. (Nota: aquest terme és per què resulta impossible resoldre l’energia del sòl de l’hélium exacta)

Des de l’equació es pot dir que per mantenir la igualtat, si el tercer i / o el quart terme augmenta, el sisè terme disminueix (si canvia), i si el tercer i / o el quart terme disminueix, el sisè terme augmenta (si és canvis). El cinquè terme canvia de forma aleatòria.

Utilitzant el Aproximació de Born-Oppenheimer, els nuclis queden quiets i, per tant, si els electrons es mouen, les interaccions entre els electrons canvien (terme a dos electrons) i les interaccions entre el nucli i els canvis d’electrons (termes a un electró).

El punt és que, més repulsió nuclear, més gran és l'energia que l'orbital molecular és.

Els orbitals d’adhesió minimitzen l’energia de repulsió nuclear.