Metoda orbitalelor moleculare (OM)

Metoda orbitalelor moleculare (OM)

Legatura σ_s (s-s) - Molecula H₂

Prin contopirea a 2 orbitale atomice s rezulta 2 orbitale moleculare

- 1 OM de legatura σ_s (– prin suprapunerea OA de acelas semn

- 1 OM de antilegatura σ_s^* (cu energie mai ridicata) - prin suprapunerea OA de semn contrar neprezentata in fig. 3.6.

- OM de legatura se ocupa cu o pereche de electroni cu spini opusi

- electronii sunt atrasi de ambele nuclee

- densitatea electronica este maxima intre nuclee – in OM de legatura

- in OM de antilegatura densitatea electronica este minima – probabilitatea de a gasi electronul este minima, dar nu este zero.

Din punct de vedere energetic noua situatie este avantajoasa deoarece prin popularea cu electroni a celor doua orbitale rezulta o situatie in care molecula H₂ (cu o pereche de electroni prezenti pe acelasi orbital σ_1s) are o energie mai coborata decat suma enegiei atomilor individuali asa cum reiasǎ din schema de mai jos:

Legatura σ_sp (sigma s-p ) de exemplu molecula HF

Aici, OA de tip s a hidrogenului se suprapune cu o OA de tip p a fluorului – rezulta doua OM: una de legatura σ_sp si o altǎ OM de antilegatura σ_s^*. Reprezentarea doar pentru orbitala de legǎturǎ σ_{sp este}:

Legatura σ_pp.  MoleculaF₂ posedǎ o astfel de legǎturǎ a cǎrei formare care se reprezinta astfel:

Norul electronic are densitatea maxima intre atomii ce formeaza molecula si mai exista doua planuri nodale situate lateral. Pe langa acesta mai apare si o orbitala de antilegatura σ^*_pp.

Legatura π (dubla). Se mai pot combina si doua orbitale p cu axele paralele dupa ce s-au combinat doua OA pe aceeasi axa (cu formare de legatura σ_p) – astfel ia nastere legatura π_p  - dubla – (prin suprapunerea a douǎ orbitale p_z) care constituie a 2-a legatura dupa formarea legaturii simple σ.

Suprapunerea OA se realizeaza in doua zone si nu mai exista o axa de rotatie dar exista un plan nodal. Formarea acestei legaturi se poate reprezenta schematic astfel:

O astfel de legǎturǎ apare in urmǎtoarele exemple:

O₂ O = O,

C₂ , >C = C < sau 

N₂ ;   N≡N - in ultimul caz existǎ in moleculǎ o legatura tripla (o legatura σ si doua legaturi π) este ilustrata pe fig 3.7. Se observa aici si forma orbitalilor de antilegatura, faptul ca volumul orbitalilor se mareste cu  n dar si faptul cǎ noua distributie a energiei orbitalilor ocupati dupa principiile ocuparii cu electroni a orbitalilor.