Molekül Orbital Teorisi

Konu başlıkları

1 Molekül Orbital Teorisi nedir? 2 Molekül Orbital Teorisinin Kabulleri 3 Bağ oluşması için gereken şartlar 4 Bağ oluşumunun molekül orbital diagramı ile gösterilmesi
4.1 H2 molekülü için 4.2 HF molekülü için
5 Bağ enerjisi 6 Kaynakça

Molekül Orbital Teorisi nedir?

Atomik orbitallerin birbirleri ile etkileşimlerini ve bunun sonucu olarak molekül orbitalleri oluşumu üzerine kurulan ve özellikle kovalent bağları açıklamada oldukça başarılı olan bir teoridir. Kuantum fiziğinden yararlanarak orbitallerin hangi durumlarda bağ oluşturacaklarını veya oluşturamayacaklarını açıklamaya çalışır.

Molekül Orbital Teorisinin Kabulleri

1. Kimyasal bağlanmayı değerlik kabuğundaki molekül orbitaller sağlar.
2. Atom orbitallerinde elektronların dağılımını açıklamak için kullanılan Hund, Pauli ve Aufbau kuralları moleküler orbitaller için de geçerlidir.
3. Atom orbitalleri s, p, d, f gibi harflerle adlandırılırken, moleküler orbitaller σ, σ*, π, π*, δ, δ* ve n gibi sembollerle gösterilir.
4. İki atom orbitali birleştiğinde iki molekül orbitali oluşur. Bunlardan biri bağlayıcı diğeri ise karşıt bağlayıcı molekül orbitalidir. (ψb: Bağlayıcı molekül orbitali, ψkb: Karşıt bağlayıcı molekül orbitali)
5. Elektronegatiflikleri farklı olan iki atom orbitalinin girişimi sonucu oluşan molekül orbitalde ψb elektronegatifliği büyük olan, ψkb ise elektronegatifliği küçük olan atomik orbitale benzer.
6. Atomik orbitallerin ortalama enerjisi, molekül orbitallerinin ortalama enerjisine eşittir.
7. Moleküldeki elektronlar genliğin büyük olduğu yerde bulunur. Genliğin sıfır olduğu yerlerde düğüm düzlemleri bulunur.

Bağ oluşması için gereken şartlar

• 1. ÅŸart: ψb – ψkb ≥ 1 veya giriÅŸim yapan atom orbitallerindeki elektron sayısı en az 1, en çok 3 olmalıdır.
• 2. ÅŸart: GiriÅŸim yapan atom orbitallerinin simetrileri aynı olmalıdır.
• 3. ÅŸart: GiriÅŸim yapan atom orbitallerinin enerjileri birbirine yakın olmalıdır.
• 4. ÅŸart: GiriÅŸim yapan atom orbitallerinin büyüklükleri birbirine yakın olmalıdır.

Bağ oluşumunun molekül orbital diagramı ile gösterilmesi

Molekül orbital teoride, bağ oluşumunun gösterimi yandaki şekillerdeki gibi yapılır ve molekül orbital diagramı olarak adlandırılır.

H2 molekülü için

Hidrojen molekülü için molekül orbital diagramında iki eşit enerjili atomik orbital söz konusudur. Bunlar birbirleri ile etkileşerek σ ve σ* molekül orbitallerini oluştururlar. σ orbitali daha düşük enerjili, σ* orbitali ise daha yüksek enerjilidir.

HF molekülü için

Hidrojen florür molekülü için molekül orbital diagramında iki farklı enerjili atomik orbital söz konusudur. Bunlardan daha elektronegatif olan daha aşağı yazılır. Birbirleri ile aralarındaki fark arttıkça bağ oluşumu zorlaşır ve oluşan bağ da iyonikliğe kayar. Hidrojen florürde H ve F atomik orbitalleri birbirleri ile etkileşerek, H2 molekülünde olduğu gibi, σ ve σ* molekül orbitallerini oluştururlar. σ orbitali daha düşük enerjili ve flor karakterli, σ* orbitali ise daha yüksek enerjili ve hidrojen karakterlidir.

BaÄŸ enerjisi

Atomik orbitallerden bağ orbitalleri oluşması sırasındaki enerji düşüşü bize o bağın kuvveti hakkında bilgi verir. Enerji düşüşü ne kadar fazla ise oluşacak bağ o kadar kararlı, dolayısıyla da kuvvetli olacaktır. Soldaki şekilde 2ψAψB ile gösterilen enerji düşüşü H2 molekülündeki sigma bağının kuvvetini verir.

Kaynakça

• Prof.Dr.Gazi EREZ, Anorganik Kimya 2
• ÇaÄŸdaÅŸ AKSOY, Anorganik Kimya Ders Notları