Beregning av obligasjonsrekkefølge i kjemi

Innhold

Trinn

På atomnivå er bindingsrekkefølge antall bundne elektronpar mellom to atomer. Diatomisk nitrogen (N≡N), for eksempel, har bindingsrekkefølge 3 fordi det er 3 kjemiske bindinger mellom to nitrogenatomer. I molekylær orbitalteori er bindingsrekkefølge også definert som halvparten av forskjellen mellom antall bundne og ubundne elektroner. For et klart svar, bruk følgende formel: Bindingsrekkefølge = [(antall elektroner som binder molekylære orbitaler) - (antall elektroner i antibindende molekylorbitaler)]/2.

Trinn

Metode 1 av 3: Bestem raskt obligasjonsrekkefølgen

Bilde med tittelen Calculate Bond Order in Chemistry Step 6

1. Kjenn formelen. I molekylær orbitalteori er bindingsrekkefølge definert som halvparten av forskjellen mellom antall bindings- og antibindingselektroner. Bindingsrekkefølge = [(antall elektroner som binder molekylære orbitaler) - (antall elektroner i antibindende molekylorbitaler)]/2.

Bilde med tittelen Rebel Against Your Parents Trinn 11

2. Vit at jo høyere bindingsrekkefølge, jo mer stabilt er molekylet. Ethvert elektron lagt til en bindende molekylær orbital vil bidra til å stabilisere det nye molekylet. Ethvert elektron lagt til en antibindingsmolekylær orbital vil destabilisere det nye molekylet. Skriv ned den nye energitilstanden som bindingsrekkefølgen til molekylet.

Hvis bindingsrekkefølgen er null, kan ikke molekylet dannes. De høyere bindingsordenene gir mer stabilitet til det nye molekylet.

Bilde med tittelen Calculate Bond Order in Chemistry Step 7

3. Tenk på et enkelt eksempel. Hydrogenatomer har ett elektron i s-skallet og det skallet kan inneholde to elektroner. Når to hydrogenatomer binder seg sammen, fyller hver s-skrelle av den andre. To bindende orbitaler dannes. Ingen av elektronene blir tvunget til å bevege seg til neste høyere orbital, den s-skrelle & ndash; så det dannes ingen antibondende orbitaler. Så rekkefølgen på bindingen er

(2 - 0) / 2

$(2-0)/2$ , og det er lik 1. Dette danner molekylet H₂: hydrogengass.

Metode 2 av 3: Visualisering av Fundamental Bond Order

Bilde med tittelen Calculate Bond Order in Chemistry Step 1

1. Bestem obligasjonsrekkefølgen på et øyeblikk. En enkelt kovalent binding har bindingsrekkefølge på én, dobbel kovalent binding har bindingsrekkefølge på to, trippel kovalent binding har bindingsrekkefølge på tre - og så videre. I sin mest grunnleggende form er bindingsrekkefølge antallet bundne elektronpar som holder to atomer sammen.

Bilde med tittelen Calculate Bond Order in Chemistry Step 2

2. Tenk på hvordan atomer setter sammen molekyler. De enkelte atomene i et molekyl er bundet sammen av bundne elektronpar. Disse elektronene kretser rundt kjernen til et atom i `orbitaler` som hver kan inneholde bare to elektroner. Hvis en orbital ikke er "fullstendig fylt" -- f.eks., den inneholder bare ett elektron eller ingen elektroner – da kan et ubundet elektron binde seg til et tilsvarende fritt elektron fra et annet atom.

Avhengig av størrelsen og kompleksiteten til et bestemt atom, kan det ha en til fire orbitaler.

Når det nærmeste orbitale skallet er fullt, vil nye elektroner samle seg i det neste orbitalskallet sett fra kjernen, til det skallet også er fullt. Elektronsettet fortsetter i stadig større orbitale skall, fordi større atomer har flere elektroner enn mindre atomer.

Bilde med tittelen Calculate Bond Order in Chemistry Step 3

3. Tegn Lewis-strukturer. Dette er en nyttig måte å visualisere hvordan atomene i et molekyl er bundet sammen. Tegn atomene som bokstavene deres (f.eks. H for hydrogen, Cl for klor). Angi bindingene som linjer (f.eks., `-` for en enkeltbinding, `=` for en dobbeltbinding og `≡` for en trippelbinding). Merk de ubundne elektronene og elektronparene som prikker (eksempel: C:). Når du har tegnet Lewis-strukturen, teller du antall obligasjoner (obligasjonsrekkefølgen).

Lewis-strukturen for diatomisk nitrogen blir N≡N. Hvert nitrogenatom har ett par elektroner og tre ubundne elektroner. Når to nitrogenatomer møtes, danner de kombinerte seks ubundne elektronene en kraftig trippel kovalent binding.

Metode 3 av 3: Beregn bindingsrekkefølge for orbitalteori

Bilde med tittelen Calculate Bond Order in Chemistry Step 4

1. Bruk et diagram over elektronorbitale skall som referanse. Merk at hvert skall er lenger og lenger fra atomkjernen. I følge entropi prøver energi alltid å nå lavest mulig tilstand. Elektronene prøver alltid å fylle de laveste orbitale skjellene som er tilgjengelige.

Bilde med tittelen Calculate Bond Order in Chemistry Step 5

2. Kjenn forskjellen mellom bindende og antibondende orbitaler. Når to atomer kommer sammen for å danne et molekyl, ønsker de å bruke hverandres elektroner til å fylle lavest mulig tilstander i orbitalskallene. Bindingselektroner er i hovedsak elektroner som fester seg sammen og faller inn i den laveste energitilstanden. Antibindingselektroner er de "frie" eller ubundne elektronene som presses inn i høyere orbitale nivåer.

Bindingselektroner: Ved å legge merke til hvor fulle hvert atoms orbitale skall er, kan du bestemme hvor mange av elektronene i en høyere energitilstand som er i stand til å fylle det tilsvarende atomets mer stabile, lavere energinivåer. Disse "fylle" elektronene blir referert til som bindingselektroner.

Antibindingselektroner: Når to atomer prøver å danne et molekyl ved å dele elektroner, vil noen elektroner faktisk bli drevet til orbitale skjell på høyere energinivå fordi orbitalskallene på lavere energinivå er fylt. Disse elektronene blir referert til som antibindingselektroner.