Molekulový orbital

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Molekulový orbital je grafické vyjádření prostorové komponenty vlnové funkce elektronu.

Teoretická chemie se snaží mnoha metodami charakterizovat molekulové orbitaly (MO). MO popisuje chování jednoho elektronu v magnetickém poli generovaném atomovými jádry a průměrnou distribuci dalších elektronů.

Obsah 1 Teorie MO–LCAO 2 Příklady 2.1 H2 2.2 H3 3 Související články

[editovat] Teorie MO–LCAO

Teorie MO–LCAO (Molecular Orbital – Linear Combination of Atomic Orbitals) popisuje vznik MO pomocí lineární kombinace atomových orbitalů (AO). K tomu dojde prostorovým překryvem AO atomů. Velikost překryvu je charakterizována integrálem překryvu S, jeho velikost se pohybuje od 0 (nedošlo k překryvu) do 1 (mezijaderná vzdálenost atomů je nulová).

Aby mohlo k překryvu dojít, musí být splněny následující podmínky:

• Energie původních AO musí být podobná
• Počet vznikajících MO musí být shodných s počtem AO
• AO musí mít stejnou symetrii k ose vznikající vazby

Energetický rozdíl mezi vzniklými MO a tím i síla vazby stoupá s hodnotou integrálu překryvu.

[editovat] Příklady

[editovat] H₂

Tato jednoduchá molekula se skládá ze dvou atomů vodíku, které můžeme označit jako H' a H''. Energeticky nejnižší AO, 1s' a 1s'', poskytnou tyto dva MO:

1s'−1s''	Antisymetrická kombinace: znaménka vlnové funkce se mění při zrcadlení, vůči ostatním operacím symetrie je invariantní
1s'+1s''	Symetrická kombinace: invariantní vůči všem operacím symetrie

Symetrická kombinace (vazebný orbital) má nižší energii oproti antisymetriké (protivazebný orbital). Oba elektrony proto obsadí vazebný orbital, čímž vznikne kovalentní vazba s řádem jedna.

[editovat] H₃

Označme vodíkové atomy této hypotetické molekuly jako H, H' (centrální) a H''. Lineární kombinací jejich AO získáme tři nové MO:

1s'−1s'+1s''	Symetrický antivazebný orbital – dvě nodální plochy kolmé na vazbu
1s'−1s''	Antisymetrický nevazebný orbital – jedna nodální rovina podél osy symetrie
1s'+1s'+1s''	Symetrický vazebný orbital – žádná nodální plocha není přítomna

Dva elektrony obsadí vazebný orbital a zbývající třetí elektron obsadí nevazebný orbital.

[editovat] Související články

• Atomový orbital
• Elektron
• Elektronová konfigurace
• HOMO/LUMO

Tento fyzikální článek je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte.

Tento fyzikálně-chemický článek je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte.