Hvorfor er bindingsbaner stabilere?

Hvorfor er bindingsbaner stabilere?
Anonim

Bonding-orbitaler minimerer nukleær avstøtningsenergi.

La oss se på følgende ligning som beskriver energien til et kvantemekanisk system via Particle-in-a-Box-modellen for heliumatomet:

#E = overbrace (-1 / 2grad_2 ^ 2) ^ "Kinetisk energi" overbrace (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) ^ "1-elektronbetingelser" overbrace (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12))) "2-elektron termen" + overbrace (h_ (n uc)) ^ "Nuclear repulsion energy"

De to første begrepene angir kinetisk energi. La oss ignorere det da det ikke er vårt fokus.

De 1-elektron-vilkår beskriv de coulombiske attraksjonene til hvert enkelt elektron til atomkernen, mens 2-elektron term beskriver coulombic frastøtninger mellom de parvise elektriske interaksjonene i atomet. (Merk: Dette begrepet er hvorfor det er umulig å løse den nøyaktige bakkenergien til helium)

Du kan fortelle fra ligningen at for å opprettholde likestillingen, dersom den tredje og / eller fjerde sikt øker, synker sjette (hvis det endres), og dersom tredje og / eller fjerde sikt reduseres, øker sjette sikt (hvis det Endringer). Femte siktet endres tilfeldig.

Bruker Born-Oppenheimer Tilnærming, kjernene forblir stille, og så hvis elektronene beveger seg, endres interaksjonene mellom elektronene (2-elektronterm) og interaksjoner mellom kjernen og elektronendringene (1-elektron-vilkår).

Poenget er, jo mer kjernefysisk avstøtning, jo høyere i energi er molekylærbanen.

Bonding-orbitaler minimerer nukleær avstøtningsenergi.