Bağlayıcı ve Karşıt Bağlayıcı Molekül Orbitalleri
advertisement
10.6 Molekül Orbital Kuramı O2’deki tüm elektronlar eşleşmiştir ve oksijen bu yüzden diyamanyetik olmalıdır. Ancak deneysel veriler oksijenin iki tane eşleşmemiş elektronu olduğunu göstermiştir. Moleküllerin manyetik ve başka özellikleri, molekül orbital (MO) kuramı olarak adlandırılan başka bir kuantum mekaniksel yaklaşımla bazen daha iyi açıklanabilir. Molekül orbital kuramı, kovalent bağları, bağlanan atomların orbitallerinin etkileşmesiyle oluşan ve tüm moleküle ait molekül orbitalleri temelinde açıklar. Bağlayıcı ve Karşıt Bağlayıcı Molekül Orbitalleri MO kuramına göre, iki hidrojen atomunun 1s orbitallerinin örtüşmesi, iki molekül orbitalinin oluşmasına neden olur. Bunlardan biri oluştuğu atom orbitallerinden daha düşük enerjili ve daha kararlı olan bağlayıcı(σ veya π) molekül orbitalidir. Diğeri ise oluştuğu atom orbitallerinden daha yüksek enerjili ve daha az kararlı olan karşıt bağlayıcı(σ* veya π*) molekül orbitalidir 10.7 Molekül Orbital Dağılımları 1. Oluşan molekül orbitallerinin sayısı daima etkileşen atom orbitallerinin sayısına eşittir. 2. Bağlayıcı molekül orbitali daha kararlı, karşılık gelen karşıt bağlayıcı molekül orbitali ise daha kararsızdır. 3. Molekül orbitallerinin doldurulması, düşük enerjiliden yüksek enerjiliye doğrudur. Kararlı bir molekülde, bağlayıcı molekül orbitallerindeki elektronların sayısı her zaman karşıt bağlayıcı molekül orbitallerinkinden daha fazladır. Çünkü elektronlar önce daha düşük enerjili bağlayıcı molekül orbitallerine yerleştirilir. 4. Bir atom orbitali gibi, her molekül orbitali de Pauli dışlama ilkesine göre zıt spinli iki elektron barındırabilir. 5. Elektronlar aynı enerjili molekül orbitallerine yerleştirilirken en kararlı düzenlenme Hund kuralına göre belirlenir. Yani elektronlar bu molekül orbitallerine paralel spinle girerler. 6. Molekül orbitallerin elektron sayısı, bağlanan tüm atomların elektronları toplamına eşittir. Hidrojen ve Helyum Molekülleri Hidrojen ve Helyum Molekülleri İkinci Periyot Elementlerinin Eşçekirdekli İki Atomlu Molekülleri Lityum Molekülü (Li2) 10.8 Delokalize Molekül Orbitalleri Etilendeki pi molekül orbitallerinin aksine benzendekiler delokalize moleküler orbitalller oluşturur. Bu orbitaller bağlanan iki komşu atom arasında sınırlı olmayıp gerçekte iki ya da daha çok atom üzerine yayılmıştır. Bu nedenle, bu orbitallerin herhangi birindeki elektronlar benzen halkası üzerinde serbestçe hareket ederler. Bu nedenle benzenin yapısı bazen aşağıdaki gibi gösterilir. Karbonat İyonu Delokalize molekül orbitalleri olan moleküller sadece benzen gibi halkalı bileşikler değildir. Karbonat iyonundaki (CO32–)bağlanmayı göz önüne alalım. Karbonat iyonu için VSEPR kuramı, BF3’deki gibi üçgen düzlem geometrik yapıyı öngörür. Karbonat iyonunun düzlemsel yapısı, karbon atomunun sp2-melezleştiğini varsayarak açıklanabilir. Karbon atomu üç oksijen atomuyla sigma bağları oluştururken, C atomunun melezleşmemiş 2pz orbitali aynı anda üç O atomunun 2pz orbitalleriyle örtüşebilir.
