The diagram you shared is a molecul

The diagram you shared is a molecular orbital diagram. You might have learned in your class about molecular orbitals (MOs). Briefly: just like how atoms contain their electrons in atomic orbitals, MO theory says that molecules contain electrons in molecular orbitals. These molecular orbitals are built by various combinations of atomic orbitals, which are contributed by the atoms that make up the molecule. The approach of building molecular orbitals from atomic ones is called the linear combination of atomic orbitals (LCAO) method.




In the theoretical molecule di-helium, each helium atom contributes its 1s orbital to the molecular orbital configurations. MO theory says that the number of MOs made is equal to the number of atomic orbitals (AOs) put in. For di-helium, two AOs are put in (the 1s orbital of each helium atom), so two MOs are created. Of these, one MO will be lower in energy than the AOs are, and we call it the bonding MO. The other MO will be higher in energy than the AOs, and we call it the anti-bonding MO.





Here's an important distinction that your diagram is inaccurate on: due to the quirks of quantum mechanics, the energy difference between the anti-bonding MO and the AOs is larger than the energy difference between the bonding MO and the AOs. In other words, the anti-bonding MO is more destabilized relative to the AOs than the bonding MO is stabilized relative to the AOs. Your diagram inaccurately describes both energy differences as 104 kcal.





The fact that the anti-bonding MO energy difference is larger than the bonding MO energy difference is the true reason that di-helium doesn't exist. Of the four valence electrons in di-helium, two will fill the bonding MO, and the other two will fill the anti-bonding MO. The two electrons in the bonding MO will achieve some stabilization relative to their position in the AOs, but the two electrons in the anti-bonding MO will achieve greater de-stabilization relative to their position in the AOs. The net result is a less stable molecule than if the electrons remained in their respective AOs.

Compare this to di-hydrogen. The same AOs are contributed as in this di-helium example, and the same MOs are made, but in the case of di-hydrogen there are only two valence electrons. The two electrons fill the bonding MO, while the anti-bonding MO remains empty. The net result for di-hydrogen is a stabilization of the electrons relative to their position in the AOs, and di-hydrogen is preferable to isolated hydrogen atoms.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไดอะแกรมที่คุณใช้ร่วมกันคือ ไดอะแกรมของวงโคจรระดับโมเลกุล คุณอาจได้เรียนรู้ในชั้นเรียนเกี่ยวกับโมเลกุล orbitals (MOs) สั้น ๆ: เหมือนว่าอะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอนของพวกเขาใน orbitals อะตอม ทฤษฎี MO บอกว่า โมเลกุลประกอบด้วยอิเล็กตรอนในโมเลกุล orbitals Orbitals โมเลกุลเหล่านี้ถูกสร้างขึ้น โดยชุดต่าง ๆ ของ orbitals อะตอม ซึ่งส่วน โดยอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล วิธีสร้าง orbitals โมเลกุลจากอะตอมเรียกว่าการรวมเชิงเส้นวิธีการ orbitals อะตอม (LCAO)แต่ละอะตอมฮีเลียมจัดสรร 1s การโคจรที่กำหนดค่าของวงโคจรที่ระดับโมเลกุลในการทฤษฎีโมเลกุล di-ฮีเลียม ทฤษฎี MO บอกว่า จำนวน MOs ทำเท่ากับจำนวนของ orbitals อะตอม (AOs) ที่ใส่ใน สำหรับ di-ฮีเลียม ใส่สอง AOs ใน (1s โคจรของแต่ละอะตอมฮีเลียม), เพื่อสร้าง MOs 2 เหล่านี้ จะต่ำกว่าในพลังงาน AOs ได้ และเราเรียกว่างานเดือนหนึ่งหม้อ หมออื่น ๆ จะสูงกว่าในพลังงาน AOs และเราเรียกว่างานป้องกันเดือนนี่คือความแตกต่างสำคัญที่ไม่ถูกต้องบนไดอะแกรม: quirks ของควอนตัม พลังงานต่าง MO ยึดป้องกันและ AOs เป็นมากกว่าผลต่างของพลังงานระหว่างยึด MO และ AOs ในคำอื่น ๆ MO ยึดป้องกันจะขึ้น destabilized สัมพันธ์ AOs กว่างาน MO จะเสถียรเมื่อเทียบกับ AOs ไดอะแกรมของคุณอย่างไม่ถูกต้องอธิบายความแตกต่างทั้งพลังงาน 104 กิโลแคลอรีความจริงที่ว่าผลต่างพลังงาน MO ยึดป้องกันมากกว่าผลต่างพลังงาน MO ยึดเป็นเหตุผลจริงดิฮีเลียมที่ไม่มีอยู่ 4 เวเลนซ์อิเล็กตรอนในฮีเลียม di สองจะเติมงาน MO และอีกสองจะเติมเดือนงานป้องกัน อิเล็กตรอน 2 ในงาน MO จะได้เสถียรภาพบางเมื่อเทียบกับตำแหน่งของพวกเขาใน AOs แต่สองอิเล็กตรอนใน MO ยึดป้องกันจะได้เสถียรภาพมากกว่าลูกค้าที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของพวกเขาใน AOs ผลมีน้อยโมเลกุลมีความเสถียรมากกว่าถ้าอิเล็กตรอนอยู่ใน AOs ผู้เกี่ยวข้องเปรียบเทียบนี้ดิไฮโดรเจน AOs เดียวกันเป็นส่วนตัวอย่างนี้ดิฮีเลียม และ MOs เดียวจะ แต่ในกรณีของไฮโดรเจนดี มีสองเวเลนซ์อิเล็กตรอน อิเล็กตรอนสองเติมงาน MO ในขณะที่หมอประสานป้องกันยังคงว่างเปล่า ผลสำหรับไฮโดรเจนดีเสถียรภาพของอิเล็กตรอนสัมพันธ์กับตำแหน่งของพวกเขาใน AOs และไฮโดรเจนดีกว่ากับอะตอมไฮโดรเจนที่แยก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แผนภาพที่คุณใช้ร่วมกันเป็นแผนภาพโคจรโมเลกุล คุณอาจได้เรียนรู้ในชั้นเรียนของคุณเกี่ยวกับโมเลกุล orbitals (MOS) สั้น ๆ เพียงแค่ชอบวิธีการที่อะตอมมีอิเล็กตรอนในอะตอม orbitals ทฤษฎี MO กล่าวว่าโมเลกุลมีอิเล็กตรอนในโมเลกุล orbitals โมเลกุล orbitals เหล่านี้จะถูกสร้างขึ้นโดยชุดต่างๆของ orbitals อะตอมซึ่งมีการสนับสนุนโดยอะตอมที่ทำขึ้นโมเลกุล วิธีการของการสร้างโมเลกุล orbitals อะตอมจากคนที่เรียกว่าการรวมกันเชิงเส้นของ orbitals อะตอม (LCAO) วิธี. ในโมเลกุลทฤษฎี di-ฮีเลียมแต่ละอะตอมฮีเลียมก่อ 1s ของวงโคจรที่จะกำหนดค่าการโคจรโมเลกุล ทฤษฎี MO กล่าวว่าจำนวนของ MOS ทำจะเท่ากับจำนวนของ orbitals อะตอม (AOS) ใส่ใน. สำหรับ di-ฮีเลียมสอง AOS จะวางใน (คน 1s โคจรของแต่ละอะตอมฮีเลียม) ดังนั้นสอง MOS จะถูกสร้างขึ้น ของเหล่านี้หนึ่งในมิสซูรี่จะลดลงในการใช้พลังงานมากกว่า AOS ที่มีและที่เราเรียกว่าพันธะ MO อื่น ๆ MO จะสูงขึ้นในการใช้พลังงานมากกว่า AOS และเราเรียกมันว่าต่อต้านพันธะ MO. นี่คือความแตกต่างที่สำคัญที่แผนภาพของคุณไม่ถูกต้องเมื่อ: เนื่องจากการนิสัยใจคอของกลศาสตร์ควอนตัมที่แตกต่างพลังงานระหว่างต่อต้านพันธะ MO และ AOS มีขนาดใหญ่กว่าความแตกต่างระหว่างพลังงาน MO พันธะและ AOS ที่ ในคำอื่น ๆ , มิสซูรี่ต่อต้านพันธะเป็นญาติคาดไม่ถึงมากขึ้นในการ AOS กว่า MO พันธะมีเสถียรภาพเมื่อเทียบกับ AOS แผนภาพของคุณไม่ถูกต้องอธิบายถึงความแตกต่างของทั้งพลังงาน 104 กิโลแคลอรี. ความจริงที่ว่าป้องกันพันธะพลังงานแตกต่าง MO มีขนาดใหญ่กว่าพันธะ MO แตกต่างพลังงานที่สาเหตุที่แท้จริงที่ di-ฮีเลียมไม่อยู่ ในสี่ของอิเล็กตรอนใน di-ฮีเลียมสองจะเติม MO พันธะและอีกสองคนจะเติมต่อต้านพันธะ MO ทั้งสองอิเล็กตรอนในพันธะ MO ญาติจะประสบความสำเร็จในการรักษาเสถียรภาพบางตำแหน่งของพวกเขาใน AOS แต่สองอิเล็กตรอนในการต่อต้านการพันธะ MO จะประสบความสำเร็จญาติ de-เสถียรภาพมากขึ้นในตำแหน่งของพวกเขาใน AOS ผลสุทธิเป็นโมเลกุลที่มีเสถียรภาพน้อยกว่าถ้าอิเล็กตรอนยังคงอยู่ใน AOS ตน. เปรียบเทียบนี้เพื่อ di-ไฮโดรเจน AOS เดียวกันจะมีส่วนร่วมในตัวอย่าง di-ฮีเลียมนี้และ MOS เดียวกันจะทำ แต่ในกรณีของ di-ไฮโดรเจนมีเพียงสองอิเล็กตรอน ทั้งสองอิเล็กตรอนกรอก MO พันธะในขณะที่ MO ต่อต้านการยึดเกาะที่ยังคงว่างเปล่า ผลสุทธิสำหรับ di-ไฮโดรเจนคือการรักษาเสถียรภาพของอิเล็กตรอนเทียบกับตำแหน่งของพวกเขาใน AOS และ di-ไฮโดรเจนเป็นที่นิยมในอะตอมไฮโดรเจนที่แยก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แผนภาพที่คุณใช้ร่วมกันเป็นโมเลกุลของวงโคจร แผนภาพ คุณอาจจะได้เรียนรู้ในชั้นเรียนเกี่ยวกับออร์บิทัลเชิงโมเลกุล ( MOS ) สั้น : เหมือนกับว่า อะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอนในออร์บิทัลเชิงอะตอม ทฤษฎีโมบอกว่า โมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนในออร์บิทัลเชิงโมเลกุล . ออร์บิทัลเชิงโมเลกุลเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยชุดต่างๆของออร์บิทัลเชิงอะตอม ,ซึ่งสนับสนุนโดยอะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นโมเลกุล วิธีการสร้างออร์บิทัลเชิงโมเลกุลจากอะตอมที่เรียกว่าการรวมกันเชิงเส้นของออร์บิทัลเชิงอะตอม ( lcao ) วิธี




ในทฤษฎีโมเลกุลในแต่ละอะตอมของฮีเลียมฮีเลียมส่วน 1s โคจรกับโมเลกุลโคจรการตั้งค่าทฤษฎีโมบอกว่า หมายเลขของ MOS ได้จะเท่ากับจำนวนออร์บิทัลเชิงอะตอม ( AOS ) ใส่ไว้ใน สำหรับ ดิ ฮีเลียม สอง AOS จะใส่ ( 1s โคจรของแต่ละอะตอมฮีเลียม ) ดังนั้น สอง ไปสร้าง ของเหล่านี้หนึ่ง โม จะลดพลังงานได้มากกว่าสั่ง และเราเรียกมันว่า การโม mo อื่นจะสูงกว่าพลังงานมากกว่า AOS และเราเรียกมันว่า ต่อต้านการ





moนี่คือความแตกต่างที่สำคัญบนแผนภาพของคุณไม่ถูกต้องเนื่องจาก quirks ของกลศาสตร์ควอนตัม พลังงานพันธะ โม และ ความแตกต่างระหว่างต่อต้านคำสั่งมีขนาดใหญ่กว่าพลังงานความแตกต่างระหว่างการเชื่อม โม และ แบบบันทึก . ในคำอื่น ๆที่ต่อต้านการโมมีสูญสลายไปเทียบกับ AOS กว่าการเชื่อมโมมีเสถียรภาพเมื่อเทียบกับ AOS .ไดอะแกรมของคุณไม่ถูกต้องอธิบายทั้งพลังงานความแตกต่างเป็น 104 kcal .





ที่ว่าป้องกันการเชื่อมโมผลต่างของพลังงานมากกว่าพลังงานพันธะโมความแตกต่างคือเหตุผลแท้จริงที่ ดิ ฮีเลียม ไม่มีตัวตน ของอิเล็กตรอนใน สี่เลี่ยม สอง จะ เติม เชื่อมโม และอีกสอง จะ เติม ต่อต้านการโมสองอิเล็กตรอนในพันธะเคมี โมจะได้มีเสถียรภาพเมื่อเทียบกับตำแหน่งของพวกเขาในแบบบันทึก แต่สองอิเล็กตรอนในการป้องกันการเชื่อมโมจะบรรลุมากขึ้น เดอ เสถียรภาพเทียบกับตำแหน่งของพวกเขาในคำสั่ง . ผลก็คือโมเลกุลมั่นคงน้อยกว่าถ้าอิเล็กตรอนอยู่ในตน AOS

เปรียบเทียบนี้ดิ ไฮโดรเจนคำสั่งเดียวกันส่วนในนี้ดิ เช่น ฮีเลียม และมอส เดียวกันได้ แต่ในกรณีของ ดิ ไฮโดรเจน มีเพียงสองเวเลนซ์อิเล็กตรอน สองอิเล็กตรอนเติมต่อโม ในขณะที่การป้องกันการโมยังคงว่างเปล่า ผลสุทธิ DI ไฮโดรเจนเป็นเสถียรภาพของอิเล็กตรอนที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของพวกเขาในแบบบันทึก และ ดิ ไฮโดรเจนที่เป็นที่นิยมในการแยกไฮโดรเจนอะตอม