10.6 Molekül Orbital Kuramı

O2’deki tüm elektronlar eşleşmiştir ve oksijen bu yüzden diyamanyetik olmalıdır. Ancak deneysel veriler oksijenin iki tane eşleşmemiş elektronu olduğunu göstermiştir. Moleküllerin manyetik ve başka özellikleri, molekül orbital (MO) kuramı olarak adlandırılan başka bir kuantum mekaniksel yaklaşımla bazen daha iyi açıklanabilir. Molekül orbital kuramı, kovalent bağları, bağlanan atomların orbitallerinin etkileşmesiyle oluşan ve tüm moleküle ait molekül orbitalleri temelinde açıklar.

Bağlayıcı ve Karşıt Bağlayıcı Molekül OrbitalleriMO kuramına göre, iki hidrojen atomunun 1s orbitallerinin örtüşmesi, iki molekülorbitalinin oluşmasına neden olur. Bunlardan biri oluştuğu atom orbitallerindendaha düşük enerjili ve daha kararlı olan bağlayıcı(σ veya π) molekül orbitalidir.Diğeri ise oluştuğu atom orbitallerinden daha yüksek enerjili ve daha az kararlıolan karşıt bağlayıcı(σ* veya π*) molekül orbitalidir

10.7 Molekül Orbital Dağılımları

1. Oluşan molekül orbitallerinin sayısı daima etkileşen atom orbitallerinin sayısınaeşittir.

2. Bağlayıcı molekül orbitali daha kararlı, karşılık gelen karşıt bağlayıcı molekülorbitali ise daha kararsızdır.

3. Molekül orbitallerinin doldurulması, düşük enerjiliden yüksek enerjiliye doğrudur.Kararlı bir molekülde, bağlayıcı molekül orbitallerindeki elektronların sayısıher zaman karşıt bağlayıcı molekül orbitallerinkinden daha fazladır. Çünkü elektronlarönce daha düşük enerjili bağlayıcı molekül orbitallerine yerleştirilir.

4. Bir atom orbitali gibi, her molekül orbitali de Pauli dışlama ilkesine göre zıt spinliiki elektron barındırabilir.

5. Elektronlar aynı enerjili molekül orbitallerine yerleştirilirken en kararlı düzenlenmeHund kuralına göre belirlenir. Yani elektronlar bu molekül orbitallerineparalel spinle girerler.

6. Molekül orbitallerin elektron sayısı, bağlanan tüm atomların elektronları toplamınaeşittir.

Hidrojen ve Helyum Molekülleri

Hidrojen ve Helyum Molekülleri

İkinci Periyot Elementlerinin Eşçekirdekli İki Atomlu Molekülleri

Lityum Molekülü (Li2)

10.8 Delokalize Molekül Orbitalleri

Etilendeki pi molekül orbitallerinin aksine benzendekiler delokalizemoleküler orbitalller oluşturur. Bu orbitaller bağlanan iki komşu atom arasında sınırlı olmayıp gerçekte iki ya da daha çok atom üzerine yayılmıştır. Bu nedenle, bu orbitallerin herhangi birindeki elektronlar benzen halkası üzerinde serbestçe hareket ederler. Bunedenle benzenin yapısı bazen aşağıdaki gibi gösterilir.

Karbonat İyonuDelokalize molekül orbitalleri olan moleküller sadece benzen gibi halkalı bileşikler değildir. Karbonatiyonundaki (CO32–)bağlanmayı göz önüne alalım. Karbonat iyonu için VSEPR kuramı, BF3’deki gibiüçgen düzlem geometrik yapıyı öngörür. Karbonat iyonunun düzlemsel yapısı, karbon atomununsp2-melezleştiğini varsayarak açıklanabilir. Karbon atomu üç oksijen atomuyla sigma bağlarıoluştururken, C atomunun melezleşmemiş 2pz orbitali aynı anda üç O atomunun 2pz orbitalleriyleörtüşebilir.