نظرية المدارات الجزيئية MO والترابط التساهمي

تصف النظرية المدارية الجزيئية توزيع الإلكترونات في جميع أنحاء الجزيء بدلا من توطينها في روابط محددة بين الذرات.

يتوافق التداخل البناء بين المدارات الذرية في الطور مع زيادة كثافة الإلكترون بين النوى الموجبة الشحنة ، مما يجعل الجزيء أكثر استقرارا. هذا المدار الجزيئي الترابط أقل في الطاقة من أي من المدارات الذرية الأصلية.

يتوافق التداخل المدمر بين المدارات الذرية خارج الطور مع انخفاض كثافة الإلكترون في مستوى عقدي بين النوى ، مما يجعل الجزيء أقل استقرارا. هذا المدار الجزيئي المضاد للترابط أعلى في الطاقة من المدارات الذرية ويتميز بنجمة أو علامة النجمة.

تصنف المدارات الجزيئية حسب طريقة تداخل المدارات الذرية. ينتج عن الجمع وجها لوجه من المدارات الذرية على طول المحور بين النوى ، مثل التداخل بين مدارين s أو مدارين p من طرف إلى طرف ، مدارات جزيئية سيجما. تتركز كثافة الإلكترون المداري سيجما حول المحور بين النوى.

ينتج عن التداخل الجانبي ، مثل التداخل الجانبي لمدارين p ، مدارات جزيئية pi. هنا ، تتركز كثافة الإلكترون على جانبي المحور بين النوى.

يعني

اتجاه المدارات p الثلاثة المختلفة أنه عادة ما يتداخل زوج واحد من طرف إلى طرف ويتداخل الزوجان الآخران بشكل جانبي. عادة ما تكون مدارات الترابط pi متساوية في الطاقة ، أو متدهورة ، وكذلك المدارات المضادة للترابط pi.

تتوقع نظرية المدار الجزيئي استقرار الروابط التساهمية من ترتيب رابطة الجزيء ، وهو عدد الإلكترونات في مدارات الترابط مطروحا منه عدد الإلكترونات في المدارات المضادة للترابط مقسوما على اثنين.

يشير ترتيب الرابطة الأكبر من الصفر إلى أنه يمكن أن توجد رابطة تساهمية واحدة أو أكثر ، في حين أن ترتيب الرابطة صفر يعني أنه لا ينبغي أن تكون الروابط موجودة.

النظرية المدارية الجزيئية مفيدة أيضا للجزيئات متعددة الذرات مثل البنزين. لا يمكن لنموذج لويس للبنزين تمثيل إلكتروناته غير المتمركزة بدقة ، في حين أن النظرية المدارية الجزيئية تخصص هذه الإلكترونات إلى ثلاثة مدارات جزيئية رابطة pi تغطي حلقة الكربون بأكملها.