Unterschied zwischen bindenden und antibindenden Molekülorbitalen

Hauptunterschied - Bindung gegen antibondierende Molekülorbitale

Die Molekülorbitaltheorie erklärt die chemische Bindung zwischen Atomen in einem Molekül. Es besagt, dass zwei Atomorbitale miteinander überlappen, um eine Bindung zu bilden. Diese Überlappung bewirkt das Mischen zweier Orbitale, wodurch ein Molekülorbital gebildet wird. Es gibt zwei Arten von Molekülorbitalen: Bindung von Molekülorbitalen und antibindendes Molekülorbital. Bindende Molekülorbitale bestehen aus Bindungselektronen. Diese Elektronen sind miteinander gepaart und bilden eine kovalente Bindung. Antibindende Molekülorbitale befinden sich außerhalb der Bindung, da sie nicht an der Bindung beteiligt sind. Der Hauptunterschied zwischen bindenden und antibindenden Molekülorbitalen ist der Bindende Molekülorbitale stellen die Form eines Moleküls dar, während antibindende Molekülorbitale nicht zur Bestimmung der Form eines Moleküls beitragen.

Wichtige Bereiche

1. Was sind molekulare Orbitale?
      - Definition, Strukturen, Beitrag zur chemischen Bindung
2. Was sind Antibonding-Molekülorbitale?
      - Definition, Strukturen, Beitrag zur chemischen Bindung
3. Was ist der Unterschied zwischen der Bindung und den bindenden Molekülorbitalen?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Antibonding Molekülorbital, Sternchenmarkierung, Atomorbital, Bond-Elektronenpaar, Bindung Molekülorbital, Molekülorbitaltheorie

Was sind molekulare Orbitale?

Bindungs-Molekülorbitale sind eine Art Molekülorbitale, die an der Bildung einer chemischen Bindung beteiligt sind. Diese Orbitale entstehen aufgrund der Überlappung zweier Atomorbitale zweier verschiedener Atome. Diese Überlappung führt zum Mischen von zwei Atomorbitalen, wodurch die Molekülorbitale gebildet werden. Um auf diese Weise gemischt zu werden, sollten die beiden Atomorbitale vergleichbare Energien und korrekte Symmetrie aufweisen.

Die Elektronendichte von bindenden Molekülorbitalen ist höher als die von Antibonding-Orbitalen. Die Energie dieser Bindungs-Molekülorbitale ist geringer als die der Atomorbitale, die zur Bildung des Bindungs-Molekülorbitals miteinander vermischt wurden. Diese bindenden Molekülorbitale sind stabiler, da ein niedrigeres Energieniveau auf eine höhere Stabilität hinweist.

Darüber hinaus tragen bindende Molekülorbitale zur Bestimmung der Molekülgeometrie eines bestimmten Moleküls bei. Die räumliche Anordnung dieser Bindungs-Molekülorbitale stellt die Form des Moleküls dar, da die Bindungselektronenpaare in diesen Bindungs-Molekülorbitalen liegen.

Abbildung 1: Molekülorbitaldiagramm von H₂

Das obige Bild zeigt das Molekülorbitaldiagramm von He₂ Molekül. Die Atomorbitale zweier H-Atome sind rechts und links dargestellt. In der Mitte sind die bindenden und die antibondierenden Orbitale dargestellt. Hier ist das Bondorbital als σ angegeben_1s denn es ist das Bindungsorbital des 1s-Orbitals von H. "E" steht für die Energie. Daher ist das Energieniveau der Bindung von Molekülorbitalen geringer als das von antibindenden Molekülorbitalen und der Atomorbitale.

Was sind Antibonding-Molekülorbitale?

Antibondierende Molekülorbitale sind Orbitale, die Elektronen außerhalb des Bereichs zwischen zwei Atomkernen enthalten. Elektronen in den Antibonding-Orbitalen reduzieren die Stabilität eines Moleküls, da diese Elektronen die meiste Zeit außerhalb der Atomkerne verbringen. Daher ist die Elektronendichte der antibindenden Molekülorbitale im Vergleich zu der Bindung von Molekülorbitalen geringer, und antibindende Molekülorbitale zeigen die Elektronendichte außerhalb der Bindung an.

Antibonding-Molekülorbitale haben eine höhere Energie als die von Atomorbitalen und bindenden Molekülorbitalen. Dies liegt daran, dass die Elektronen in diesen Orbitalen nicht zur Verringerung der Abstoßung zwischen zwei Atomkernen beitragen. Daher ist die Stabilität von Verbindungen mit Elektronen in den antibindenden Molekülorbitalen geringer. In stabilen Verbindungen ist das Vorhandensein von Elektronen in antibindenden Molekülorbitalen jedoch nicht oder weniger. Die räumliche Anordnung von antibindenden Molekülorbitalen bestimmt weder die Form noch die Geometrie eines Moleküls.

Abbildung 2: Molekülorbitalenergie von He₂ Molekül

Gemäß dem obigen Bild ist die Elektronendichte beim Verbinden des Molekülorbitals gleich der des antibindenden Molekülorbitals. Daher ist es ein sehr instabiles Molekül. Daher Er₂ Molekül existiert nicht. Das antibindende Molekülorbital wird angegeben als * *.

Unterschied zwischen bindenden und antibindenden Molekülorbitalen

Definition

Bindung molekularer Orbitale: Bindungs-Molekülorbitale sind eine Art Molekülorbitale, die an der Bildung einer chemischen Bindung beteiligt sind.

Antibondende Molekülorbitale: Antibondierende Molekülorbitale sind Orbitale, die Elektronen außerhalb des Bereichs zwischen zwei Atomkernen enthalten.

Elektronendichte

Bindung molekularer Orbitale: Die Elektronendichte in bindenden Molekülorbitalen ist höher.

Antibondende Molekülorbitale: Die Elektronendichte in antibindenden Molekülorbitalen ist niedrig.

Energie

Bindung molekularer Orbitale: Die Bindungsenergie des Molekülorbitals ist vergleichsweise geringer.

Antibondende Molekülorbitale: Die Energie des antibindenden Molekülorbitals ist vergleichsweise höher.

Darstellung

Bindung molekularer Orbitale: Die bindenden Molekülorbitale werden ohne Sternchen (*) dargestellt..

Antibondende Molekülorbitale: Die antibindenden Molekülorbitale werden mit einem Sternchen (*) dargestellt..

Geometrie des Moleküls

Bindung molekularer Orbitale: Die Geometrie eines Moleküls wird durch die räumliche Anordnung der bindenden Molekülorbitale dargestellt.

Antibondende Molekülorbitale: Die Geometrie eines Moleküls hängt nicht von der räumlichen Anordnung antibindender Molekülorbitale ab.

Elektronen

Bindung molekularer Orbitale: Elektronen im bindenden Molekülorbital tragen zur Bildung einer Bindung bei.

Antibondende Molekülorbitale: Die Elektronen in antibindenden Molekülorbitalen tragen nicht zur Bildung der Bindung bei.

Stabilität

Bindung molekularer Orbitale:  Die Stabilität der Bindung von Molekülorbitalen ist vergleichsweise höher .

Antibondende Molekülorbitale: Die Stabilität von antibindenden Molekülorbitalen ist vergleichsweise geringer.

Fazit

Die molekulare Orbitaltheorie erklärt die Bildung einer chemischen Bindung zwischen zwei Atomen durch Überlappen oder Vermischen von Atomorbitalen. Diese Mischung von Atomorbitalen bildet neue Orbitale, die als Molekülorbitale bezeichnet werden. Die Molekülorbitale können entweder als bindende Molekülorbitale oder als antibindende Molekülorbitale gefunden werden. Der Hauptunterschied zwischen bindenden und antibindenden Molekülorbitalen besteht darin, dass bindende Molekülorbitale die Form eines Moleküls darstellen, während antibindende Molekülorbitale nicht zur Bestimmung der Molekülform beitragen.

Verweise:

1. "Bindung und antibindende Molekülorbitale - Grenzenloses offenes Lehrbuch". Grenzenlos. Grenzenlos, 26. Mai 2016. Web. Hier verfügbar. 10. August 2017. 
2. "Bonding und antibondierende Orbitale". Chemie LibreTexts. Textsammlung, 19. Juni 2017. Web. Hier verfügbar. 10. August 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. „Dihydrogen-MO-Diagramm“ von CCoil (talk) - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "He2 Antibonding Orbital" Von Helvet - Eigene Arbeit (GFDL) über Commons Wikimedia