Concetti Chiave
- La molecola di H2 è formata da due orbitali 1s che creano un orbitale di legame σ1s e uno di antilegame σ1s*.
- I due elettroni nella molecola occupano l'orbitale di legame a bassa energia, consentendo la stabilità della molecola.
- La somma delle funzioni d'onda degli orbitali atomici in fase forma un orbitale molecolare di legame.
- Quando le funzioni d'onda non sono in fase, prevalgono le forze repulsive e il legame non si forma.
- La teoria dell'orbitale molecolare spiega la stabilità della molecola H2 grazie alla sinergia delle funzioni d'onda.
Idrogeno molecolare nella teoria om
H2: 2 orbitali 1s si possono sommare in un orbitale σ1s di legame e un σ1s* dia antilegame; danno luogo quindi a due orbitali, uno di legame a più bassa energia, uno di non legame a più alta energia: il numero totale di elettroni è 2, che possono stare entrambi nell’orbitale a più bassa energia: la molecola di H2 èpossibile perché i due elettroni dei due H formano una coppia nell'orbitale di legame, quello a più bassa energia. La coppia di elettroni si trova sull'intera molecola. Se gli elettroni soggiornano a lungo nello spazio tra i nuclei riducendone la repulsione si forma un orbitale molecolare di legame dalla somma delle funzioni d'onda degli orbitali atomici sono in concordanza di fase quindi si sommano rinforzandosi.
Se gli elettroni stanno principalmente al di là dei nuclei prevalgono le forze repulsive a la probabilità di formazione del legame è minimo: le funzioni non sono in fase, si elidono a vicenda.
Come spiega quindi la molecola H2 la teoria dell’orbitale molecolare? Ci sono due orbitali atomici 1s che si uniscono a formare un orbitale di legame e uno di antilegame: i due elettroni presenti si posizionano in quello di legame, quindi la molecola esiste, dato che gli elettroni si trovano ad un livello energetico più basso rispetto a quella degli orbitali atomici perché le funzioni d’onda si sommano sinergicamente.