Zakaj so vezne orbite stabilnejše?

Zakaj so vezne orbite stabilnejše?
Anonim

Vezalne orbitale zmanjšajo energijo jedrskega repulsioniranja.

Poglejmo naslednjo enačbo, ki opisuje energijo kvantnega mehanskega sistema s pomočjo modela delcev v škatli za atom helija: t

#E = preobremenjenost (-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) ^ "Kinetična energija" (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) ^ "1-elektronski izrazi" (+ (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12))) ^ "2-elektronski izraz" + preobremenitev (h_ (n uc)) ^ "Energija jedrskega odbijanja" #

Prva dva izraza označujeta kinetično energijo. Zanemarimo to, ker to ni naša pozornost.

The 1-elektronski izrazi opisati kulombične privlačnosti vsakega posameznega elektrona jedru atoma, medtem ko 2-elektronski izraz opisuje kulomske repulzije med parnimi elektronskimi interakcijami v atomu. (Opomba: ta izraz je razlog, zakaj reševanje za natančno zemeljsko energijo helija ni mogoče)

Iz enačbe lahko ugotovite, da se za ohranitev enakosti, če se tretji in / ali četrti izraz poveča, šesti izraz zmanjša (če se spremeni), in če se tretji in / ali četrti izraz zmanjša, se šesti izraz poveča (če spremembe). Peti izraz se naključno spreminja.

Uporabljati Približevanje Born-Oppenheimerja, jedra ostanejo mirna, in če se gibajo elektroni, se interakcije med elektroni spremenijo (2-elektronski izraz) in interakcije med jedrom in elektronskimi spremembami (1-elektronski izrazi).

Bistvo je, da ko je več jedrskega odbijanja, večja je energija, ki jo ima molekularna orbitalna.

Vezalne orbitale zmanjšajo energijo jedrskega repulsioniranja.