Zašto su orbitalne veze stabilnije?

Zašto su orbitalne veze stabilnije?
Anonim

Povezivanje orbitala smanjuje energiju nuklearnog odbijanja.

Razmotrimo sljedeću jednadžbu koja opisuje energiju kvantno-mehaničkog sustava pomoću modela čestica u kutiji za atom helija:

#E = preopterećenje (-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) ^ "Kinetička energija" preopterećenje (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) ^ "1-elektronski termini" (+ (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12))) ^ "2-elektronski izraz" + preopterećenje (h_ (n uc)) ^ "Energija nuklearnog odbijanja" #

Prva dva pojma označavaju kinetičku energiju. Zanemarimo to jer to nije naš fokus.

1-elektronski pojmovi opisati kulombičke atrakcije svakog pojedinog elektrona prema jezgri atoma, dok se 2-elektronski pojam opisuje coulombske odbojnosti između parnih elektronskih interakcija u atomu. (Napomena: ovaj pojam je razlog zašto je rješavanje za točnu energiju osnovnog stanja helija nemoguće)

Iz jednadžbe se može reći da za održavanje jednakosti, ako se treći i / ili četvrti pojam povećava, šesti pojam se smanjuje (ako se promijeni), a ako se treći i / ili četvrti pojam smanji, šesti pojam se povećava (ako promjene). Peti se izraz slučajno mijenja.

Koristiti Približavanje Born-Oppenheimera, jezgre ostaju mirne, i ako se gibaju elektroni, interakcije između promjena elektrona (2-elektronski pojam) i interakcije između jezgre i promjena elektrona (1-elektronski pojmovi).

Stvar je u tome, što je više nuklearnog odbijanja, to je veća molekularna orbitalna energija.

Povezivanje orbitala smanjuje energiju nuklearnog odbijanja.