Principal diferença - Orbitais Moleculares de Ligação vs Antibonding

A teoria orbital molecular explica a ligação química entre os átomos em uma molécula. Afirma que dois orbitais atômicos se sobrepõem para formar uma ligação. Essa sobreposição causa a mistura de dois orbitais, formando um orbital molecular. Existem dois tipos de orbitais moleculares: orbitais moleculares de ligação e orbitais moleculares de anti-ligação. Orbitais moleculares de ligação são compostos de elétrons de ligação. Esses elétrons são emparelhados entre si formando uma ligação covalente. Orbitais moleculares anti-ligação residem fora da ligação, uma vez que não participam da ligação. A principal diferença entre orbitais moleculares de ligação e anti-ligação é que orbitais moleculares de ligação representam a forma de uma molécula, enquanto orbitais moleculares de anti-ligação não contribuem para a determinação da forma de uma molécula.

Principais áreas cobertas

1. O que são orbitais moleculares de ligação - Definição, Estruturas, Contribuição para a Ligação Química 2. O que são orbitais moleculares anti-aderentes - Definição, Estruturas, Contribuição para a Ligação Química 3. Qual é a diferença entre orbitais moleculares de ligação e anti-ligação - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Orbital Molecular Antibonding, Marca de Asterisco, Orbital Atômico, Par de Elétrons de Ligação, Orbital Molecular de Ligação, Teoria Orbital Molecular

O que são orbitais moleculares de ligação

Orbitais moleculares de ligação são um tipo de orbitais moleculares que estão envolvidos na formação de uma ligação química. Esses orbitais são formados devido à sobreposição de dois orbitais atômicos de dois átomos diferentes. Essa sobreposição resulta na mistura de dois orbitais atômicos, formando os orbitais moleculares. Para serem misturados dessa forma, os dois orbitais atômicos deveriam ter energias comparáveis ​​e simetria correta.

A densidade de elétrons dos orbitais moleculares de ligação é maior do que a dos orbitais anti-ligação. A energia desses orbitais moleculares de ligação é menor do que a dos orbitais atômicos que foram misturados para formar o orbital molecular de ligação. Esses orbitais moleculares de ligação são mais estáveis, pois um nível de energia mais baixo indica uma estabilidade mais alta.

Além disso, orbitais moleculares de ligação contribuem para a determinação da geometria molecular de uma determinada molécula. O arranjo espacial desses orbitais moleculares de ligação representa a forma da molécula, uma vez que os pares de elétrons de ligação residem nesses orbitais moleculares de ligação.

Figura 1: Diagrama orbital molecular de H₂

A imagem acima mostra o diagrama orbital molecular de He₂ molécula. Os orbitais atômicos de dois átomos de H são mostrados nos lados direito e esquerdo. No meio, os orbitais de ligação e anti-ligação são mostrados. Aqui, o orbital de ligação é dado como σ_1s porque é o orbital de ligação do orbital 1s de H. “E” representa a energia. Portanto, o nível de energia dos orbitais moleculares de ligação é menor do que o dos orbitais moleculares anti-ligação e dos orbitais atômicos.

O que são orbitais moleculares anti-ligação

Orbitais moleculares anti-ligação são orbitais contendo elétrons fora da região entre dois núcleos atômicos. Os elétrons nos orbitais anti-aderentes reduzem a estabilidade de uma molécula, já que esses elétrons passam a maior parte do tempo fora dos núcleos atômicos. Portanto, a densidade de elétrons dos orbitais moleculares anti-ligação é menor em comparação com a dos orbitais moleculares de ligação, e os orbitais moleculares anti-ligação indicam a densidade de elétrons fora da ligação.

Os orbitais moleculares de ligação têm uma energia mais alta do que os orbitais atômicos e os orbitais moleculares de ligação. Isso porque os elétrons nesses orbitais não contribuem para a redução da repulsão entre dois núcleos atômicos. Portanto, a estabilidade dos compostos com elétrons nos orbitais moleculares anti-ligação é menor. No entanto, em compostos estáveis, a presença de elétrons em orbitais moleculares anti-aderentes é igual ou inferior. O arranjo espacial dos orbitais moleculares anti-aderentes não determina a forma ou a geometria de uma molécula.

Figura 2: Energia orbital molecular de He₂ Molécula

De acordo com a imagem acima, a densidade de elétrons no orbital molecular de ligação é igual à do orbital molecular anti-ligação. Portanto, é uma molécula muito instável. Portanto, Ele₂ molécula não existe. O orbital molecular anti-ligação é dado como σ *.

Diferença entre orbitais moleculares de ligação e anti-ligação

Definição

Orbitais moleculares de ligação: Orbitais moleculares de ligação são um tipo de orbitais moleculares que estão envolvidos na formação de uma ligação química.

Orbitais moleculares anti-ligação: Orbitais moleculares anti-ligação são orbitais contendo elétrons fora da região entre dois núcleos atômicos.

Densidade de elétrons

Orbitais moleculares de ligação: A densidade de elétrons em orbitais moleculares de ligação é maior.

Orbitais moleculares anti-ligação: A densidade de elétrons em orbitais moleculares anti-aderentes é baixa.

Energia

Orbitais moleculares de ligação: A energia do orbital molecular de ligação é comparativamente menor.

Orbitais moleculares anti-ligação: A energia do orbital molecular anti-ligação é comparativamente maior.

Representação

Orbitais moleculares de ligação: Os orbitais moleculares de ligação são representados sem o uso de uma marca de asterisco (*).

Orbitais moleculares anti-ligação: Os orbitais moleculares anti-ligação são representados por uma marca de asterisco (*).

Geometria da Molécula

Orbitais moleculares de ligação: A geometria de uma molécula é representada pelo arranjo espacial de orbitais moleculares de ligação.

Orbitais moleculares anti-ligação: A geometria de uma molécula não depende do arranjo espacial dos orbitais moleculares anti-aderentes.

Elétrons

Orbitais moleculares de ligação: Os elétrons no orbital molecular de ligação contribuem para a formação de uma ligação.

Orbitais moleculares anti-ligação: Os elétrons em orbitais moleculares anti-ligações não contribuem para a formação da ligação.

Estabilidade

Orbitais moleculares de ligação: A estabilidade dos orbitais moleculares de ligação é comparativamente maior.

Orbitais moleculares anti-ligação: A estabilidade dos orbitais moleculares anti-aderentes é comparativamente mais baixa.

Conclusão

A teoria dos orbitais moleculares explica a formação de uma ligação química entre dois átomos por meio da sobreposição ou mistura de orbitais atômicos. Essa mistura de orbitais atômicos forma novos orbitais que são chamados de orbitais moleculares. Os orbitais moleculares podem ser encontrados como orbitais moleculares de ligação ou orbitais moleculares anti-ligação. A principal diferença entre orbitais moleculares de ligação e anti-ligação é que os orbitais moleculares de ligação representam a forma de uma molécula, enquanto os orbitais moleculares de anti-ligação não contribuem para a determinação da forma de uma molécula.

Referências:

1. ”Bonding and Antibonding Molecular Orbitals - Boundless Open Textbook.” Sem limites. Boundless, 26 de maio de 2016. Web. Disponivel aqui. 10 de agosto de 2017. 2. ”Orbitais de ligação e anti-ligação.” Chemistry LibreTexts. Bibliografia, 19 de junho de 2017. Web. Disponivel aqui. 10 de agosto de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “Dihydrogen-MO-Diagram” Por CCoil () - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “He2 antibonding orbital” Por Helvet - Própria obra (GFDL) via Commons Wikimedia