为什么键合轨道更稳定?

为什么键合轨道更稳定?
Anonim

结合轨道使核排斥能量最小化。

让我们考虑以下等式,它通过氦原子的粒子盒式模型描述量子力学系统的能量:

#E = overbrace(-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2)^“动能”覆盖( - e ^ 2 /(4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 /(4piepsilon_0vecr_2))^“1电子术语”覆盖(+(2e ^ 2)/(4piepsilon_0vecr_(12)))^“2电子项”+ overbrace(h_(n uc))^“核排斥能量”#

前两个术语表示动能。让我们忽略,因为那不是我们关注的焦点。

1电子术语 描述每个单独电子对原子核的库仑吸引力,而对 2电子项 描述了原子中成对电子相互作用之间的库仑排斥。 ( 注意:这个术语是为什么不可能求解氦的精确基态能量的原因)

从等式可以看出,为了保持平等,如果第三和/或第四项增加,第六项减少(如果它改变),如果第三和/或第四项减少,第六项增加(如果它变化)。第五学期随机变化。

使用 Born-Oppenheimer近似原子核保持静止,因此如果电子移动,电子之间的相互作用发生变化(2-电子项),原子核与电子之间的相互作用发生变化(1-电子项)。

关键是,核排斥越多,分子轨道的能量越高。

结合轨道使核排斥能量最小化。