A kötés és az anti-kötő molekuláris pályák közötti különbség legjobban a „Molekuláris orbitális elmélet” segítségével magyarázható. Kovalens kémiai kötések kialakulásakor ez a két típusú molekuláris orbitál alakul ki. A kötődés és az anti-kötő molekuláris pályák közötti legjelentősebb különbség az energiájuk szintje a szülő atompályákhoz képest. Ez az energiaszint-különbség további különbségeket eredményez a két molekuláris pálya között.
A kötődő és az ellenálló molekuláris pályákat lineáris kombinációjú atompályák képezik. A következő kulcsfogalmak nagyon fontosak ahhoz, hogy megértsük a különbséget a kötődés és az anti-kötődő molekuláris pályák között.
Az Aufbau-elv - a legalacsonyabb energiájú pályákat először töltik meg.
Pauli kizárási elv - Az elektronok száma (ellentétes spinkel), amelyek elfoglalhatják az orbitát, kettő.
Hund szabálya - Ha több molekuláris pálya van azonos energiával, az elektronok egyenként elfoglalják a molekuláris pályákat, mielőtt kettő ugyanazt a molekuláris pályát foglalja el.
Kötő molekuláris pályák képződnek atomi pályákon in-fázisban atomi pályák kombinációja. Növeli a kötött atomok közötti elektronsűrűséget. Energiájuk alacsonyabb, mint az atomi pályákon. Az elektronokat először megtöltik a kötődő molekuláris pályákra, és stabilizálják a molekulát, mivel kevesebb energiát társítanak, mint az alap atomban lévő elektron..
A hidrogén molekuláris orbitális diagramja
Az anti-kötődő molekuláris pályák által alkotott out-of-fázisú atomi pályák kombinációja és csökkenti az atomok elektronsűrűségét. Az ellenálló molekuláris pályákon az energia nagyobb, mint az őket alkotó atomi pályákon. Ennek következtében, amikor az elektronokat az egymással szemben lévő molekuláris pályákba töltik meg, akkor destabilizálja a két atom közötti kötés.
H2 1sσ * molekuláris orbitálisan ellenálló
ENERGIAAntibonding molekuláris pályák > ENERGIAA molekuláris pályák megkötése
• A kötődő molekuláris pályák alacsonyabb energiával rendelkeznek, mint a szülő atomi pálya.
• Az anti-kötődő molekuláris pályák nagy energiával rendelkeznek, mint a szülő atompályák energiája.
• Általában az elektronokat először alacsonyabb energiaszintre töltik be. Ezért az elektronokat először a molekuláris orbitálok kötésére, majd az anti-kötõ molekuláris orbitálákra töltik meg.
• A kötődő molekuláris pályák stabilabbak, mint mind az ellenálló kötődő molekuláris pályák, mind a szülő atomi pályák.
• Az anti-kötődő molekuláris pályák kevésbé stabilak, mint mind a kötődő molekuláris pályák, mind az atom atomok.
• A stabilitásbeli különbség fő oka az energiaszint különbség. Minél nagyobb az energia, annál kevesebb a stabilitás. Minél alacsonyabb az energia, annál nagyobb a stabilitás.
• Az elektron megtalálásának valószínűsége nagyon nagy a molekuláris pályák kötésében.
• Minimális az elektron megtalálása az antiondondális molekuláris pályákon.
• A molekuláris pályák megkötése közvetlenül hozzájárul a molekula alakjához.
• Az anti-kötődő molekuláris pályák nem járulnak hozzá a molekula alakjához.
Képek jóvoltából: