Molekulové orbitaly
Ze dvou atomových orbitalů vznikají dva molekulové. Jeden je antivazebný MO a druhý vazebný MO. Jak mohou existovat společně např. u H2? Myslela jsem, že vznikne buď vazebný nebo antivazebný.
Odpovědi
Diskuze
Můžeme to ukázat na příkladu molekuly kyslíku O2.
Molekulový orbital vzniká jednak kombinací dvou orbitalů s se čtyřmi elektrony, takže dostaneme plně zaplněný vazebný a protivazebný orbital s. O něco vyšší energii mají vazebné a protivazebné orbitaly, vzniklé kombinací orbitalů p - dostaneme 3 vazebné a 3 protivazebné orbitaly. Každý z obou atomů má v orbitalech p 4 elektrony, celkem tedy 8 elektronů. 3 vazebné orbitaly budou zaplněny 6 elektrony, každý elektronovým párem. Na třech protivazebných orbitalech budou umístěny dva elektrony, podle Hundtova pravidla na dvou po jednom elektronu a třetí protivazebný orbital bude prázdný.
Porovnejme to s dusíkem N2. Atomy N mají konfiguraci 2s2 2p3. Molekulové orbitaly s budou stejné , jako u O2, vazebný i protivazebný bude obsahovat elektronový pár. Orbitaly p vytvoří 3 vazebné a tři protivazebné orbitaly. Na třech vazebných orbitalech se umístí 6 elektronů ve třech párech, všechny tři protivazebné orbitaly zůstanou prázdné. Odtud vyplývá daleko větší stabilita molekuly N2 proti molekule O2, která má dva singl elektrony na protivazebných orbitalech. V důsledku toho je molekula O2 paramagnetická - má dva elektrony s nevykompenzovaným spinem, zatím co molekula N2 je diamagnetická, protože singl elektrony nemá.
Nakonec se ještě podívejme na molekulu vody. Vodíkový atom má k dispozici jen jeden orbital, který vytvoří kombinaci s jedním p-orbitalem kyslíku. Vazebný orbital bude obsazen elektronovým párem, složeným z jednoho elektronu od vodíku a jednoho elektronu od kyslíku, protivazebný orbital zůstává prázdný. Podobně se bude kombinovat i druhý p-orbital s sorbitalem druhého vodíku. Třetí p-orbital kyslíku s elektronovým párem a s-orbital, také s elektronovým párem, se nemají s čím kombinovat a proto zůstávají nevazebné, s energetickou úrovní někde mezi vazebným a protivazebným orbitalem.
Tohle vysvětlení je možná trochu nepřesné a určitě dost neumělé. ale třeba ti trochu pomůže.