Orbitali molecolari di legame e anti-legame
La differenza tra orbitali molecolari di legame e antilegame può essere spiegata meglio usando la "Teoria degli orbitali molecolari". Questi due tipi di orbitali molecolari si formano quando si formano legami chimici covalenti. La differenza più significativa tra gli orbitali molecolari di legame e antilegame sono i loro livelli di energia rispetto agli orbitali atomici principali. Questa differenza di livello di energia porta ad altre differenze tra due orbitali molecolari.
Gli orbitali molecolari di legame e antilegame sono formati da orbitali atomici a combinazione lineare. I seguenti concetti chiave sono molto importanti per comprendere la differenza tra gli orbitali molecolari di legame e di antilegame.
Principio Aufbau: gli orbitali con l'energia più bassa vengono riempiti per primi.
Principio di esclusione di Pauli – Il numero massimo di elettroni (con spin opposti) che possono occupare un orbitale è due.
Regola di Hund – Quando ci sono diversi Orbitali Molecolari con la stessa energia, gli elettroni occupano gli Orbitali Molecolari uno alla volta prima che due occupino lo stesso Orbitale Molecolare.
Cosa sono gli orbitali molecolari di legame?
Gli orbitali molecolari di legame sono formati da orbitali atomici mediante una combinazione in fase di orbitali atomici. Aumenta la densità elettronica tra atomi legati. La loro energia è inferiore agli orbitali atomici. Gli elettroni vengono prima riempiti negli orbitali molecolari di legame e stabilizzano la molecola poiché associano meno energia dell'elettrone nell'atomo genitore.
Diagramma orbitale molecolare per l'idrogeno
Cosa sono gli orbitali molecolari antilegame?
Gli orbitali molecolari antilegame sono formati dalla combinazione fuori fase di orbitali atomici e diminuisce la densità elettronica tra due atomi. Negli orbitali molecolari antilegame, l'energia è maggiore degli orbitali atomici che li hanno formati. A causa di questo fatto, quando gli elettroni vengono riempiti in orbitali molecolari antilegame, destabilizza il legame tra due atomi.
H2 1sσ orbitale molecolare antilegame
Qual è la differenza tra gli orbitali molecolari di legame e gli orbitali molecolari antilegame?
Energia:
ENERGIAOrbitali molecolari antilegame > ENERGIAOrbitali molecolari leganti
• Gli orbitali molecolari di legame hanno un'energia inferiore rispetto all'orbitale atomico genitore.
• Gli orbitali molecolari antilegame possiedono un'energia elevata rispetto a quella degli orbitali atomici progenitori.
• Generalmente, gli elettroni vengono prima riempiti in livelli di energia inferiori. Pertanto, gli elettroni vengono prima riempiti agli orbitali molecolari di legame e quindi agli orbitali molecolari di antilegame.
Stabilità:
• Gli orbitali molecolari di legame sono più stabili sia degli orbitali molecolari antilegame che dell'orbitale atomico genitore.
• Gli orbitali molecolari antilegame sono meno stabili sia degli orbitali molecolari di legame che degli orbitali atomici genitori.
• La ragione principale della differenza di stabilità è la differenza di livello di energia. Maggiore è l'energia, minore è la stabilità. Abbassare l'energia è maggiore è la stabilità.
Disponibilità di elettroni:
• La probabilità di trovare un elettrone è molto alta nel legare orbitali molecolari.
• Trovare un elettrone negli orbitali molecolari antilegame è minimo.
Contributo per la forma della molecola:
• Gli orbitali molecolari di legame contribuiscono direttamente alla forma della molecola.
• Gli orbitali molecolari antilegame non contribuiscono alla forma della molecola.
