Hvordan beregne obligasjonsordre

Måten atomer går sammen for å danne seg molekyler (som kalles forbindelser hvis atomene er forskjellige) er et fenomen som kalles kjemisk binding. Selv om individuelle typer atomer, kalt elementer, vanligvis blir beskrevet i forhold til deres frittstående nummer av protoner, nøytroner og elektroner, foretrekker faktisk de fleste atomer å eksistere i selskap med en eller flere andre atomer.

Grunnen til at dette skjer er den samme viktige grunnen til at kjente skapninger ofte kobles sammen: Hver har noe som "fullfører" den andre på en eller annen måte. Med atomer har det å gjøre med hvordan energien deres endres som et resultat av interaksjoner mellom de positivt ladede protonene og negativt ladede elektronene både innenfor og mellom bindingsatomer.

Kjemiske bindinger kommer i tre grunnleggende typer: Metallbindinger, som involverer mange "løpse" elektroner som ikke er assosiert med bestemte foreldreatomer; ioniske bindinger, der ett atom donerer et elektron til et annet; og kovalente bindinger, der elektronen "orbitaler" av bindingsatomer overlapper, noe som resulterer i deling av elektroner i stedet for å laste ut eller få dem direkte.

• Elektronorbitaler er grafiske og konseptuelle representasjoner av de mest sannsynlige posisjonene til elektroner rundt atomer.

Kovalente bindinger er de mest allsidige, ettersom de kommer i tre typer, avhengig av hvor mange elektronpar som er delt mellom bindingsatomer. En binding som involverer ett elektronpar (ett atom delt av hvert atom) kalles a enkeltbånd. En binding som involverer to elektronpar er en dobbeltbinding, og en tre-elektronparbinding er en trippelbinding.

Bindingsrekkefølge refererer til typen binding i et molekyl med to atomer. I molekyler med tre atomer, slik som CO₂, bestemmes den av en enkel aritmetisk prosess beskrevet nedenfor. Obligasjonsordre gjelder binde energisiden bindingen i seg selv er et fenomen av energioptimalisering mellom atomkomponenter.

Obligasjonsenergi har en tendens til å øke med minkende bindingslengde, og dermed med økende obligasjonsordre, fordi enkeltobligasjoner er lengre enn dobbeltobligasjoner, som igjen er lengre enn tredobbelte obligasjoner.

En binding mellom to atomer stabiliserer seg i den posisjonen den gjør (det vil si at kjernene til bindingsatomer er plassert i nøyaktig avstand fra hverandre) fordi dette representerer den optimale balansen mellom de forskjellige positive og negative ladningene i spille. Elektronene til det ene atomet tiltrekkes av det andre protonet, men samtidig avviser deres respektive protoner hverandre.

For å bestemme bindingsrekkefølgen til et diatomisk molekyl som H₂, CO eller HCl, du ser bare på hva slags obligasjon det er involvert i, og det er svaret ditt. Et molekyl av hydrogengass (H₂) har en obligasjon og en obligasjonsordre på 1. Et molekyl av oksygengass (O₂) har en dobbeltbinding og en obligasjonsordre på 2. Den tredobbelte obligasjonen til CN gir den en obligasjonsordre på 3.

• Hvis du ikke er kjent med tegning Lewis strukturer av molekyler, ville dette være en god tid å øve på disse.

For å beregne bindingsrekkefølgen for et større molekyl, må du vite antall obligasjoner så vel som arten av disse bindingene (enkelt, dobbelt eller tredobbelt). Du legger opp totalt antall liminger par og divider med totalt antall obligasjoner. For eksempel for NO₃^-, har du tre bindinger: En dobbeltbinding (2 elektronpar) og to enkeltbindinger (1 + 1 = 2 elektronpar). Obligasjonsordren er derfor 4/3 = 1,33.

Se ressursene for et sett med bindingsenergitabeller som inkluderer både lengde og bindingsenergi for en rekke diatomiske molekyler med bindingsordrer på 1, 2 og 3.