Neden bağ orbitalleri daha stabil?

Bağ orbitalleri nükleer itme enerjisini en aza indirir.

Helyum atomu için bir Kutuda Partikül modeli aracılığıyla kuantum mekanik bir sistemin enerjisini tanımlayan aşağıdaki denklemi ele alalım:

#E = overbrace (-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) ^ "Kinetik Enerji" overbrace (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) ^ "1-elektron terimleri" overbrace (+ (2e ^ 2) / (4piepsil_0vecr_ (12))) ^ "2-elektron terimi" + aşırı alım (h_ (n uc)) ^ ^ "Nükleer itme enerjisi" #

İlk iki terim kinetik enerjiyi gösterir. Bunu görmezden gelelim, çünkü bu bizim odak noktamız değil.

1-elektron terimleri Her bir elektronun coulombic çekiciliğini atomun çekirdeğine tarif eder; 2 elektronlu terim Atomdaki ikili elektron etkileşimleri arasındaki coulombic itişlerini açıklar. (Not: Bu terim, helyumun tam temel durum enerjisinin çözülmesinin imkansız olmasının nedenidir.)

Eşitlikten, eşitliği sürdürmek için, üçüncü ve / veya dördüncü terim artarsa, altıncı terimin azaldığını (eğer değişirse) ve üçüncü ve / veya dördüncü terimin azalması durumunda, altıncı terimin azaldığını söyleyebilirsiniz. değişiklikler). Beşinci terim rastgele değişir.

Kullanmak Born-Oppenheimer YaklaşımıÇekirdekler hala kalır ve eğer elektronlar hareket ederse, elektronlar arasındaki etkileşimler değişir (2-elektron terimi) ve çekirdek ve elektronlar arasındaki etkileşimler değişir (1-elektron terimleri).

Mesele şu ki, nükleer itme ne kadar fazlaysa, enerji o kadar yüksek ki moleküler orbital.

Bağ orbitalleri nükleer itme enerjisini en aza indirir.