پیوند در مقابل اوربیتال‌های مولکولی ضد پیوند
تفاوت بین اوربیتال‌های مولکولی پیوندی و ضد پیوندی را می‌توان با استفاده از «نظریه اوربیتال مولکولی» به بهترین شکل توضیح داد. این دو نوع اوربیتال مولکولی با تشکیل پیوندهای شیمیایی کووالانسی تشکیل می شوند. مهم‌ترین تفاوت بین اوربیتال‌های مولکولی باندینگ و آنتی‌باند، سطوح انرژی آنها نسبت به اوربیتال‌های اتمی مادر است. این اختلاف سطح انرژی منجر به تفاوت‌های دیگری بین دو اوربیتال مولکولی می‌شود.
اوربیتال های مولکولی پیوند و ضد پیوند توسط اوربیتال های اتمی ترکیبی خطی تشکیل می شوند. مفاهیم کلیدی زیر برای درک تفاوت بین اوربیتال‌های مولکولی باندینگ و ضد پیوند بسیار مهم هستند.
اصل Aufbau - ابتدا اوربیتال هایی با کمترین انرژی پر می شوند.
اصل طرد پائولی - حداکثر تعداد الکترون (با اسپین مخالف) که می توانند یک اوربیتال را اشغال کنند دو است.
قاعده هوند - وقتی چندین اوربیتال مولکولی با انرژی برابر وجود دارد، الکترون‌ها اوربیتال‌های مولکولی را یکی یکی قبل از اینکه دو اوربیتال مولکولی یکسان را اشغال کنند، اشغال می‌کنند.
اوربیتال های مولکولی پیوندی چیست؟
اوربیتال های مولکولی پیوندی از اوربیتال های اتمی با ترکیب درون فازی اوربیتال های اتمی تشکیل می شوند. چگالی الکترون بین اتم های پیوندی را افزایش می دهد. انرژی آنها کمتر از اوربیتال های اتمی است. الکترون‌ها ابتدا به اوربیتال‌های مولکولی پیوندی پر می‌شوند و مولکول را تثبیت می‌کنند، زیرا انرژی کمتری نسبت به الکترون در اتم مادر دارند.
نمودار مداری مولکولی برای هیدروژن
اوربیتال های مولکولی ضد پیوند چیست؟
اوربیتال های مولکولی ضد پیوند از ترکیب خارج فاز اوربیتال های اتمی تشکیل می شوند و چگالی الکترون بین دو اتم را کاهش می دهند. در اوربیتال های مولکولی ضد پیوند، انرژی بالاتر از اوربیتال های اتمی است که آنها را تشکیل داده اند. با توجه به این واقعیت، هنگامی که الکترون ها در اوربیتال های مولکولی ضد پیوند پر می شوند، پیوند بین دو اتم را بی ثبات می کند.
H2 1sσ اوربیتال مولکولی ضد پیوند
تفاوت بین اوربیتال های مولکولی پیوندی و اوربیتال های مولکولی ضد پیوند چیست؟
انرژی:
ENERGYاوربیتال‌های مولکولی ضد پیوند > ENERGYاوربیتال‌های مولکولی پیوند
• اوربیتال های مولکولی پیوندی در مقایسه با اوربیتال اتمی مادر انرژی کمتری دارند.
• اوربیتال های مولکولی ضد پیوند دارای انرژی بالایی نسبت به اوربیتال های اتمی مادر هستند.
• به طور کلی، الکترون ها ابتدا در سطوح انرژی پایین تری پر می شوند. بنابراین، الکترون‌ها ابتدا به اوربیتال‌های مولکولی پیوندی و سپس به اوربیتال‌های مولکولی ضد پیوند پر می‌شوند.
پایداری:
• اوربیتال های مولکولی پیوندی پایدارتر از اوربیتال های مولکولی ضد پیوند و اوربیتال اتمی مادر هستند.
• اوربیتال‌های مولکولی ضد پیوند نسبت به اوربیتال‌های مولکولی پیوندی و اوربیتال‌های اتمی مادر پایداری کمتری دارند.
• دلیل اصلی تفاوت در پایداری، اختلاف سطح انرژی است. هر چه انرژی بیشتر باشد پایداری کمتری دارد. هرچه انرژی کمتر، ثبات بیشتر است.
در دسترس بودن الکترون:
• احتمال یافتن الکترون در اوربیتال های مولکولی پیوندی بسیار زیاد است.
• یافتن الکترون در اوربیتال های مولکولی ضد پیوند حداقل است.
کمک به شکل مولکول:
• اوربیتال های مولکولی پیوند مستقیماً به شکل مولکول کمک می کنند.
• اوربیتال های مولکولی ضد پیوند در شکل مولکول نقشی ندارند.
