Hur man beräknar obligationsorder

Hur atomer går samman för att bildas molekyler (som kallas föreningar om atomerna är olika) är ett fenomen som kallas kemisk bindning. Även om enskilda typer av atomer, kallade element, vanligtvis beskrivs i termer av deras fristående nummer av protoner, neutroner och elektroner, föredrar de flesta atomer faktiskt i sällskap med en eller flera andra atomer.

Anledningen till att detta händer är samma viktiga anledning till att varelser ofta kopplas ihop: Var och en har något som "kompletterar" det andra på något sätt. Med atomer har det att göra med hur deras energi förändras till följd av interaktioner mellan de positivt laddade protonerna och de negativt laddade elektronerna både inom och mellan bindningsatomer.

Kemiska bindningar finns i tre bastyper: Metallbindningar, som involverar massor av "runaway" -elektroner som inte är associerade med särskilda moderatomer; jonbindningar, i vilka en atom donerar en elektron till en annan; och kovalenta bindningar, i vilka elektronens "orbitaler" av bindningsatomer överlappar varandra, vilket resulterar i delning av elektroner snarare än att lossa eller få dem direkt.

• Elektronorbitaler är grafiska och konceptuella representationer av de mest troliga positionerna för elektroner runt atomer.

Kovalenta bindningar är de mest mångsidiga eftersom de finns i tre slag, beroende på hur många elektronpar som delas mellan bindningsatomer. En bindning som involverar ett elektronpar (en atom som delas av varje atom) kallas a enkelbindning. En bindning som involverar två elektronpar är en dubbelbindningoch en tre-elektronparbindning är en trippelbindning.

Bindningsordning avser typen av bindning i en molekyl med två atomer. I molekyler med tre atomer, såsom CO₂, bestäms den av en enkel aritmetisk process som beskrivs nedan. Obligationsorder avser bindningsenergieftersom bindning i sig är ett fenomen med energioptimering mellan atomkomponenter.

Obligationsenergi tenderar att öka med minskar bindningslängd, och därmed med ökande obligationsorder, eftersom enskilda obligationer är längre än dubbelobligationer, vilket i sin tur är längre än tredubbla obligationer.

En bindning mellan två atomer stabiliseras i den position den gör (det vill säga med kärnorna i bindningsatomerna åtskilda en exakt avstånd från varandra) eftersom detta representerar den optimala balansen mellan de olika positiva och negativa laddningarna i spela. Elektronerna i en atom attraheras av proton (er) av den andra, men samtidigt stöter deras respektive protoner från varandra.

För att bestämma bindningsordningen för en diatomär molekyl såsom H₂, CO eller HCl, du tittar helt enkelt på vilken typ av obligationer det är fråga om och det är ditt svar. En molekyl vätgas (H₂) har en enda obligation och en obligationsorder på 1. En syrgasmolekyl (O₂) har en dubbelbindning och en obligationsordning på 2. Den tredubbla bindningen av CN ger den en obligationsorder på 3.

• Om du inte är bekant med att rita Lewis strukturer av molekyler, skulle det vara en bra tid att öva dessa.

För att beräkna bindningsordningen för en större molekyl måste du känna till antalet bindningar samt arten av dessa bindningar (enkel, dubbel eller trippel). Du summerar det totala antalet bindningar par och dela med det totala antalet obligationer. Till exempel för NO₃^-har du tre bindningar: En dubbelbindning (2 elektronpar) och två enkelbindningar (1 + 1 = 2 elektronpar). Obligationsordern är därför 4/3 = 1,33.

Se resurserna för en uppsättning bindningsenergitabeller som inkluderar både längd och bindningsenergi för en mängd olika diatomiska molekyler med bindningsordningar på 1, 2 och 3.