Antibonding Orbital Definition

Ein antibindendes Orbital ist ein Molekülorbital, das ein Elektron außerhalb des Bereichs zwischen den beiden Kernen enthält.

Wenn sich zwei Atome nähern, beginnen sich ihre Elektronenorbitale zu überlappen. Diese Überlappung bildet eine molekulare Bindung zwischen den beiden Atomen mit ihrer eigenen Molekülorbitalform. Diese Orbitale folgen wie Atomorbitale dem Pauli-Ausschlussprinzip. Keine zwei Elektronen in einem Orbital können den gleichen Quantenzustand haben. Wenn die ursprünglichen Atome Elektronen enthalten, bei denen eine Bindung gegen die Regeln verstoßen würde, wird das Elektron das energiereichere, antibindende Orbital bevölkern.

Antibindende Orbitale sind durch ein Sternsymbol neben dem zugehörigen Typ des Molekülorbitals gekennzeichnet. σ * ist das mit Sigma-Orbitalen assoziierte antibindende Orbital und π * -Orbitale sind antibindende Pi-Orbitale. Wenn von diesen Orbitalen gesprochen wird, wird häufig das Wort "Stern" an das Ende des Orbitalnamens angefügt: σ * = Sigma-Stern.

Beispiele

H₂^- ist ein zweiatomiges Molekül mit drei Elektronen. Eines der Elektronen befindet sich in einem antibindenden Orbital.

Wasserstoffatome haben ein einzelnes 1s-Elektron. Das 1s-Orbital bietet Platz für 2 Elektronen, ein Spin-up-Elektron und ein Spin-down-Elektron. Wenn ein Wasserstoffatom ein zusätzliches Elektron enthält, bildet sich ein H^- Ion ist das 1s-Orbital gefüllt.

Wenn ein H-Atom und H_- Bei Annäherung aneinander bildet sich eine Sigma-Bindung zwischen den beiden Atomen. Jedes Atom trägt ein Elektron zur Bindung bei, das die σ-Bindung mit niedrigerer Energie füllt. Das zusätzliche Elektron füllt einen höheren Energiezustand, um eine Wechselwirkung mit den anderen beiden Elektronen zu vermeiden. Dieses Orbital mit höherer Energie wird als antibindendes Orbital bezeichnet. In diesem Fall ist das Orbital ein σ * antibindendes Orbital.

Quellen

• Atkins P .; de Paula J. (2006). Atkins Physical Chemistry (8. Aufl.). W.H. Freeman. ISBN: 0-7167-8759-8.
• Orchin, M .; Jaffe, H. H. (1967). Die Bedeutung antibindender Orbitale. Houghton Mifflin. ISBN: B0006BPT5O.