منو
 صفحه های تصادفی
کلیک
لیزرهای دیودی
مکانیسم انتزاعی ذخیره سازی اطلاعات
مخفی بودن ولادت امام علیه السلام« نامه ای به یاران »
مشخصات کابلهای مخابرات
فن‌آوری اطلاعات
اریتره
آل خجند
وجه لقب قسیم النار و الجنه
حاشیه دار
 کاربر Online
328 کاربر online
تاریخچه ی: اوربیتال مولکولی


||
هنگام ایجاد یک ((پیوند شیمیایی|پیوند)) بین دو اتم ((اوربیتال‌ اتمی|اوربیتال‌های اتمی)) آنها با یکدیگر همپوشانی کرده و اوربیتال‌های مولکولی را پدید می‌آورند. در این اوربیتال‌ها ، ((الکترون|الکترون‌ها)) در یک محیط مولکولی تحت تاثیر دو ((هسته اتم|هسته)) قرار دارند و بر حسب ((قاعده آفبا)) در این اوربیتال‌ها چیده می‌شوند.
||
!مقدمه
اوربیتال‌های مولکولی را با توجه به این که از همپوشانی کدام اوربیتال اتمی پدید آمده باشند. باحروف یونانی σ (سیگما) و π (پی) نمایش می‌دهند. موقع تشکیل یک پیوند دو اوربیتال مولکولی حاصل می‌شود که با توجه به ((تراز انرژی|سطح انرژی)) نسبت به اوربیتال‌های اتمی به اوربیتال‌های مولکولی پیوندی و ضد پیوندی شهرت دارند. به همان اندازه که اوربیتال مولکولی پیوندی ، مولکول را پایدار می‌کند، اوربیتال مولکولی ضد پیوندی باعث ناپایداری پیوندی می‌شود.
!چگونگی تشکیل اوربیتال‌های مولکولی و ضد پیوندی
اگر دو هسته هیدروژن B و A در فاصله بین هسته‌ای مناسبی برای تشکیل پیوند H+2 قرار گیرند، ((تابع موج|توابع موج)) ψ ، مربوط به اوربیتال‌های مولکولی H+2 را می‌توان به شکل Ψ=cψA+dψB نوشت. d و c عوامل وزن و نشانگر نسبت سهم هر یک از اوربیتال‌های اتمی در یک ترکیب اوربیتالی معین می‌باشند.

چون دو اوربیتال اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرند، پس باید دو اوربیتال مولکولی ایجاد شود. دو ((اتم هیدروژن|هسته هیدروژن)) یکسان هستند. بنابراین در H+2 ، ((چگالی|چگالی الکترون)) در اطراف هسته A باید برابر چگالی الکترون در اطراف هسته B باشد. بنابراین [d]=[c] است. اما در یک معادله c=d و در معادله دیگر c=-d می‌باشد. اوربیتال مولکولی را می‌توان نتیجه ترکیب همفاز اوربیتال‌های اتمی تصور کرد. پس Ψ=ψAB می‌باشد.


و اوربیتال مولکولی ضد پیوندی را می‌توان نتیجه ترکیب ناهمفاز اوربیتال‌های اتمی تصور کرد، یعنی ψ*=ψAB می‌باشد. ψ2 ((نظریه احتمال|احتمال یافتن الکترون)) را در یک نقطه معین از فضا بیان می‌کند.
:: ψ2=(ψAB)=ψAB+2ψAψB::
این معادله نشان دهنده این است که چگالی الکترون در ناحیه بین دو هسته افزایش یافته است و در نتیجه جاذبه هسته هم روی ((ابر الکترونی)) افزایش یافته و پیوند H+2 ایجاد می‌شود. اما در ((اوربیتال مولکولی ضد پیوندی)) معادله زیر برقرار است.
:: ψ2=(ψAB)=ψAB+2ψAψB::
این معادله نشانگر کاهش چگالی ابر الکترونی در ناحیه بین دو هسته می‌باشد. در این حالت هسته‌ها همدیگر را دفع می‌کنند. زیرا چگالی ناچیز ابر الکترونی در ناحیه بین دو هسته توانایی مقابله با این دافعه را ندارد و نتیجه نهایی گسستن پیوند بین هسته‌ها می‌باشد.
!چگونگی جای گرفتن الکترون‌ها در اوربیتال‌های مولکولی
وقتی دو اوربیتال اتمی ترکیب می‌شوند، ((اوربیتال مولکولی پیوندی)) نمایانگر افزایش سطح انرژی نسبت به اوربیتال‌های اتمی می‌باشد. هر اوربیتال می‌تواند دو ((الکترون)) با ((اسپین الکترون|اسپین)) مخالف را در خود جای دهد. تعداد پیوندهای یک ((مولکول)) از رابطه زیر بدست می‌آید.
::(تعدادالکترون‌های اوربیتال ضد پیوندی- تعداد الکترون‌های اوربیتال پیوندی) ½ =تعداد پیوندها ::
این رابطه نشان می‌دهد که اگر تعداد الکترون‌های جای گرفته در هر دو اوربیتال با هم برابر باشد، پیوندی در میان دو اتم ایجاد نخواهد شد که مجموع 4 الکترون باید در دو اوربیتال σ1s و σ*1s قرار گیرد. بنابراین خواهیم داشت.
::0=(2-2)1/2=تعدادپیوند::
به همین دلیل است که ((گازهای نجیب)) همیشه به صورت اتمی می‌باشند.
!انواع اوربیتال‌های مولکولی
اوربیتال های مولکولی با توجه به این که از همپوشانی چه اوربیتال‌های اتمی حاصل شده باشند، به دو دسته تقسیم می‌شوند.
*__اوربیتال‌های مولکولی σ :__

اوربیتال‌های مولکولی σ از همپوشانی بین دو اوربیتال s (مانند ((مولکول هیدروژن))) یا از همپوشانی بین یک اوربیتال s و یک اوربیتال p (همپوشانی بین اوربیتال 1s هیدروژن و 3p ((کلر)) برای ایجاد {TEX()} {HCl} {TEX}) و یا از همپوشانی دو اوربیتال Px بوجود می‌آید. اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی را از طریق نزدیک شدن اتم‌ها به یکدیگر در امتداد محور x باشد، اوربیتال‌های اتمی Px از طرف سر به یکدیگر نزدیک شده و از همپوشانی آنها دو اوربیتال مولکولی پیوند σp و ضد پیوندی σ*p بوجود می‌آید. تمام اوربیتال‌های سیگما حول محور بین دو هسته متقارن هستند و اوربیتال‌های σp و σ*p شکل‌هایی مشابه با σs و σ*s دارند.


*__اوربیتال های مولکولی π :__

اوربیتال‌های مولکولی π هم مثل اوربیتال‌های مولکولی σ دارای اوربیتال‌های پیوندی و ضد پیوندی می‌باشند. این اوربیتال‌ها از همپوشانی پهلو به پهلو بین دو اوربیتال Pz و Py حاصل می‌شوند. اوربیتال‌های π حول محور بین دو هسته متقارن نیستند. دانسیته الکترونی اوربیتال پیوندی π در صفحه‌ای که دو هسته در آن قرار دارند، صفر است. اما ((بار الکتریکی بنیادی|بار الکترون)) در دو ناحیه بالا و پایین این صفحه و بین دو هسته متمرکز می‌شوند. اوربیتال *π چگالی الکترون را در ناحیه بین دو هسته کاهش می‌دهد. از همپوشانی دو مجموعه اوربیتال p ، شش اوربیتال مولکولی حاصل می‌شود که شامل یک اوربیتال σ2p و یک اوربیتال σ*2p ، دو اوربیتال π2p و دو اوربیتال π*2p است.
!((تراز انرژی|سطح انرژی)) اوربیتال‌های مولکولی
((انرژی)) یک اوربیتال مولکولی به انرژی اوربیتال‌های اتمی تشکیل دهنده آن و همچنین به انرژی اوربیتال‌های اتمی تشکیل دهنده آن و همچنین به میزان و نوع ((همپوشانی)) اوربیتال‌های اتمی که در تشکیل آن صورت می‌گیرد، بستگی دارد. به این ترتیب ، انرژی هر دو اوربیتال مولکولی σ2s و σ*2s پایین تر از انرژی هر اوربیتال مولکولی است که اوربیتال‌های اتمی 2p حاصل می‌شود. انرژی اوربیتال‌های σ2p و σ*2p پایین تر از انرژی هر یک از دو اوربیتالπ2p می‌باشد. زیرا میزان همپوشانی اوربیتال‌های 2Px بیشتر از میزان همپوشانی 2Py یا 2P,sub>z می‌باشد.

در مولکول‌هایی که اوربیتال‌های مولکولی σ از همپوشانی بین یک اوربیتال Px و s حاصل می‌شود (تاثیر متقابل s-p) ، این همپوشانی اضافی پیوند σs به ازای تضعیف پیوند σp ، تقویت می‌شود و همچنین تاثیر متقابل s-p باعث کاهش انرژی اوربیتال σ*s و افزایش انرژی σ*p می‌شود. بنابراین سطح انرژی σ2p برای مولکول‌های جور هسته متشکل از عناصر گروه دوم (به جز {TEX()} {O_2} {TEX} و {TEX()} {F_2} {TEX}) پایین تر از سطح انرژی π2p می‌باشد. البته تاثیر متقابل s-p به میزان نزدیک تر انرژی اوربیتال‌های p , s بستگی دارد. اگر تفاوت انرژی این دو اوربیتال خیلی زیاد باشد (مثل {TEX()} {O_2} {TEX} و {TEX()} {F_2} {TEX}) این تاثیر اضافی مساله بوجود نمی‌آورد.
!مباحث مرتبط با عنوان
*((اسپین الکترون))
*((الکترون))
*((اوربیتال اتمی))
*((اوربیتال مولکولی پیوندی))
*((اوربیتال مولکولی ضد پیوندی))
*((اوربیتال هیبریدی))
*((انرژی))
*((پیوند شیمیایی))
*((تابع موج))
*((تراز انرژی))
*((قاعده آفبا))
*((مولکول))
*((هسته اتم))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 دوشنبه 26 تیر 1385 [15:04 ]   7   فیروزه نجفی      جاری 
 دوشنبه 26 تیر 1385 [15:00 ]   6   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 یکشنبه 13 شهریور 1384 [17:02 ]   5   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 یکشنبه 13 شهریور 1384 [15:37 ]   4   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 دوشنبه 13 تیر 1384 [15:39 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 دوشنبه 13 تیر 1384 [05:37 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 دوشنبه 17 اسفند 1383 [10:46 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..