Bonding vs Antibonding Molecular Orbitals
La différence entre les orbitales moléculaires liantes et antiliantes peut être mieux expliquée en utilisant la "théorie des orbites moléculaires". Ces deux types d'orbitales moléculaires se forment lorsque des liaisons chimiques covalentes se forment. La différence la plus significative entre les orbitales moléculaires liantes et antiliantes réside dans leurs niveaux d'énergie par rapport aux orbitales atomiques mères. Cette différence de niveau d'énergie entraîne d'autres différences entre deux orbitales moléculaires.
Les orbitales moléculaires liantes et antiliantes sont formées par des orbitales atomiques à combinaison linéaire. Les concepts clés suivants sont très importants pour comprendre la différence entre les orbitales moléculaires liantes et antiliantes.
Principe d'Aufbau - les orbitales avec la plus faible énergie sont remplies en premier.
Principe d'exclusion de Pauli - Le nombre maximum d'électrons (avec des spins opposés) pouvant occuper une orbitale est de deux.
Règle de Hund – Lorsqu'il y a plusieurs orbitales moléculaires d'égale énergie, les électrons occupent les orbitales moléculaires une à la fois avant que deux n'occupent la même orbitale moléculaire.
Que sont les orbitales moléculaires de liaison ?
Les orbitales moléculaires de liaison sont formées à partir d'orbitales atomiques par combinaison en phase d'orbitales atomiques. Il augmente la densité électronique entre les atomes liés. Leur énergie est inférieure à celle des orbitales atomiques. Les électrons sont d'abord remplis vers les orbitales moléculaires de liaison et ils stabilisent la molécule car ils associent moins d'énergie que l'électron dans l'atome parent.
Diagramme orbital moléculaire pour l'hydrogène
Que sont les orbitales moléculaires antiliantes ?
Les orbitales moléculaires antiliantes sont formées par une combinaison déphasée d'orbitales atomiques et cela diminue la densité électronique entre deux atomes. Dans les orbitales moléculaires antiliantes, l'énergie est supérieure à celle des orbitales atomiques qui les ont formées. De ce fait, lorsque des électrons sont introduits dans des orbitales moléculaires antiliantes, cela déstabilise la liaison entre deux atomes.
H2 1sσ orbitale moléculaire antiliante
Quelle est la différence entre les orbitales moléculaires liantes et les orbitales moléculaires antiliantes ?
Énergie:
ENERGYOrbitales moléculaires antiliantes > ENERGYOrbitales moléculaires liantes
• Les orbitales moléculaires de liaison ont une énergie inférieure à celle de l'orbitale atomique mère.
• Les orbitales moléculaires antiliantes possèdent une énergie plus élevée que celle des orbitales atomiques mères.
• Généralement, les électrons sont d'abord introduits dans des niveaux d'énergie inférieurs. Par conséquent, les électrons sont d'abord remplis vers des orbitales moléculaires liantes, puis vers des orbitales moléculaires antiliantes.
Stabilité:
• Les orbitales moléculaires liantes sont plus stables que les orbitales moléculaires antiliantes et l'orbitale atomique mère.
• Les orbitales moléculaires antiliantes sont moins stables que les orbitales moléculaires liantes et les orbitales atomiques parentes.
• La principale raison de la différence de stabilité est la différence de niveau d'énergie. Plus l'énergie est élevée, moins il y a de stabilité. Plus l'énergie est faible, plus la stabilité est grande.
Disponibilité électronique:
• La probabilité de trouver un électron est très élevée dans les orbitales moléculaires liées.
• Trouver un électron dans les orbitales moléculaires antiliantes est un minimum.
Contribution pour la forme de la molécule:
• Les orbitales moléculaires liées contribuent directement à la forme de la molécule.
• Les orbitales moléculaires antiliantes ne contribuent pas à la forme de la molécule.
