119

A    r ). (Uimm :t«u

KW rmhni v>. o ty un rws w:

4 3 HOMCJApkOWE CZĄSTECZKI OWUATOMOWE ORBITALE MOLEKULARNE o 119

oraz

*A» - <-A^A - c*<K    (4.2)

W obu wzorach należy użyć takich wartości współczynników < _A i r_B, które odpowiadają minimum energii danego orbitalu.

Orhitalowi odpowiada — jak wskazują obliczenia — niższa energia elektronu niż energia odpowiadająca orbitalowi lub tP_B. Nazywamy go orbilalera wiążącym, gdyż przejście elektronów z. orbitali d'* i ■/'u izolowanych atomów na orbiial <P_Mi w cząsteczce prowadzi do układu o nizszej energii, a więc o większej trwałości. Orbitalowi d\₈ odpowiada natomiast energia wyższa niż energia elektronu na którymkolwiek z dwóch orbitali atomowych d'* lub tP_B. Nazywamy go orbitalem anty wiążącym, gdyż. cząsteczka zawierająca obydwa elektrony na orbitalu d'_AH jest bogatsza w energię niz dwa izolowane atomy A i B i, co za tym idzie, jest w porównaniu z nimi mniej trwała.

Jak wynika z tych rozważali, każdej parce orbitali atomowych wchodzących w kombi nację liniową odpowiada para orbitali cząsteczkowych. Wykazano jednak, że nic wszystkie kombinacje dowolnych orbitali atomowych prowadzą do efektywnych orbitali cząsteczkowych, ej. orbitali cząsteczkowych różniących się w istotny sposób swą energią od energii odpowiadającej wyjściowym orbitalom atomowym.

Do obliczenia efektywnego orbitalu molekularnego nadają się tylko te orbitale atomowe. które spełniają następujące trzy warunki

1> obu orbitalom atomowym wchodzącym w kombinację liniową odpowiadają porównywalne energie elektronów;

2)    orbitale atomowe wchodzące w kombinację liniową nakładają się na siebie; nn nakładanie się orbitali jest pełniejsze, tym wytworzone wiązanie jest mocniejsze;

3)    orbitale wchodzące w kombinację liniową wykazują taką samą symetrię w sto sunku do osi łączącej obydwa jądra.

Znaczenie poszczególnych warunków wyjaśnimy na szczegółowych przykładach, które zostaną rozpatrzone w następnych paragrafach.

Opisany tutaj tok postępowania uwzględnia oddziaływania pomiędzy elektronami w pośredni sposób, a mianowicie dzięki temu. ze posługujemy się orbitalami atomowymi jednoelcktronowymi, obliczonymi metodą samouzgodnionego pola (metodą Hartrcc-Focka), o której była mowa w p. 3.8.

4.3. homojądrowe CZĄSTECZKI DWUATOMOWE.

ORBITALE MOLEKULARNE a

Najprostszą cząsteczkę, jaką znamy, stanowi cząsteczka wodoru. H*. Powstaje ona z dwóch takich samych atomów (cząsteczka homojądrowa) wy kazujących w stanic podstawowym identyczną konfigurację 1 s¹ i identyczną energię. Kształt orbitalu Is, zgodnie z tym co powiedziano w p. 3.5, można przedstawić, kreśląc część kątową orbitalu \Y{9,tp)\‘ lub też rysując taką bryłę, że prawdopodobieństwo napotkania wewnątrz niej