¿Por qué los orbitales antienvejecimiento van más altos en energía que los orbitales de unión en la teoría MO?

Consideremos la molécula diatómica [matemática] H_2 [/ matemática] por simplicidad. A continuación se definen las propiedades de cada uno de los dos orbitales moleculares:

[matemáticas] Ψ = Ψ_A1s + Ψ_B1s [/ matemáticas]

  • Una combinación de orbitales que resulta en una energía más baja se conoce como un orbital de unión.
  • Las funciones de onda constituyentes interfieren constructivamente entre sí. Esto conduce a un aumento general en la amplitud de la función de onda superpuesta.
  • Debido al aumento en la amplitud, específicamente en la región internuclear, se mejora la densidad de probabilidad de encontrar un electrón.
  • El electrón existe entre los dos núcleos H. Debido a las fuerzas de atracción, el electrón tiene una energía cinética menor que cuando está confinado a un átomo.

[matemáticas] Ψ = Ψ_A1s-Ψ_B1s [/ matemáticas]

  • Una combinación de orbitales que resulta en una energía más baja se conoce como un Orbital Antibonding. La amplitud de A se resta de la de B, lo que lleva a una interferencia destructiva.
  • La interferencia destructiva se presta a una amplitud disminuida. Debido a la amplitud disminuida de la región internuclear. La densidad de probabilidad se confunde aún más.
  • Debido a la ofuscación de la densidad de probabilidad, hay una menor probabilidad de encontrar el electrón en la región internuclear. Por lo tanto, el electrón es de mayor energía cinética .

En primer lugar, la suma de energía de los orbitales moleculares combinados será la suma de energías de los orbitales atómicos que los forman.

La razón por la que los orbitales antienvejecimiento tienen una energía más alta que los orbitales de unión es porque no protegen los núcleos de manera tan efectiva.

Imagen cortesía de Molecular Orbital Theory | Wiki Brillante de Matemáticas y Ciencias

En la imagen de arriba, los orbitales antiadherentes están en la parte superior y los orbitales de unión están debajo de ellos.

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