Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


A molekulaorbitál-elmélet

Az elmélet szerint a molekulákban az elektronok olyan módosult orbitálokon helyezkednek el, amelyek a molekula egészéhez tartoznak. Az eredeti atomorbitálok megfelelő kombinálásával (a módszer matematikai leírása meghaladná összeállításunk terjedelmét) kiszámíthatók a molekulaorbitálok burkoló felületei.
 
36. ábra. H2- és „He2”-molekulák képződése a molekulaorbitál-elmélet szerint
 
Ha két különböző atom egy-egy atomorbitálját kombináljuk, két molekulaorbitálhoz jutunk (l. 36. ábra). A kötő molekulaorbitál energiája alacsonyabb, míg a lazító molekulaorbitálé magasabb lesz, mint az eredeti atomorbitálok energiaszintje. A molekulaorbitálok elektronokkal való feltöltési szabályai hasonlóak az atomorbilálokéhoz:
  1. az elektronok először a kisebb energiaszintű rnolekulaorbitálokat töltik fel (energiaminimumra való törekvés elve);
  2. egy molekulaorbitálon maximálisan két elektron tartózkodhat (Pauli-féle tilalmi elv);
  3. az azonos energiájú molekulaorbitálokat az elektronok egyenként, párosítatlan spinnel töltik be (Hund-féle szabály).
 
A hidrogénmolekula molekulaorbitáljainak felépítését a 36. ábra mutatja. A két hidrogénatommag kovalens kötéstávolságban található, a két molekulaorbitál az 1s-atompályák kombinációjábólépül fel. Az alacsonyabb energiájú, kötő molekulaorbitálon helyezkedik el a két elektron, a H2-molekula tehát stabilisabb a H-atomokhoz képest.
A hipotetikus „He2-molekulában a négy elektron betölti a kötő és lazító molekulaorbitálokat is (36. ábra). Ezért a „He2”-molekula képződése nem stabilizálná a He-atomokal, nem is jön létre.
 
A molekulaorbilál-elmélet szerint viszont a (hélium-molekulaion) létezik, mivel a lazító molekulaorbitáton csak egyetlen elekgron található. A kötésrendje 0,5, ami a kovalens kötési alkotó atomok gyengébb kapcsolatára utal.
 
A kötő és lazító molekulaorbitálok kialakíthatnak σ- és π-kötéseket (37. ábra). A köt6 σ-molekulaorbitálok elektronsűrűsége a két atomtörzs között maximális (, , ). A kötő π-molekulaorbitál (πp) elektronsűrűsége is a két atomtörzs között maximális, térbeli eloszlása azonban irányított, a σ-kötés ,,alatt és felett" vagy „előtt és mögött". A lazító molekulaorbitálok elektronsűrűsége a két atomtörzs kötéssel ellentétes oldalán maximális, lazító elektronok nem tartózkodnak a két atommag között. A lazító kötéseket csillaggal jelölik, így a 37. ábra alapján , , és , ahol az index az atomorbitálok eredetére utal.
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave