WikiDer > Orbitale Überlappung

Der Begriff Orbitalüberlappung bezieht sich im Chemie soweit 2 Orbitale (häufig Atomorbitale) überlappen, um a . zu erstellen chemische Bindung Formen. Das Konzept der Orbitalüberlappung wurde eingeführt von NobelpreisträgerLinus Pauling zu den experimentell ermittelten Bindungswinkel in Molekülen erklärt. Es bildet unter anderem die Grundlage für den Bau von Molekülorbitale und dafür Hybridisierungsmodell.

Mathematische Beschreibung

Mathematisch ist die Überlappung zweier Atomorbitale φ_ich und φ_ja beschrieben werden als Integral- vom Typ:

${displaystyle S_{ij}=int varphi _{i}varphi _{j} d au }$

Dies ist das Überlappungsintegral, das die Effizienz der Überlappung definiert. Der Anteil jedes Atomorbitals an der Überlappung kann quantitativ jeweils als Überlappungskoeffizient ausgedrückt werden c_ich und c_ja. Die Orbitalüberlappung bestimmt, wie stark eine Bindung ist: je größer der Wert des Überlappungsintegrals, desto größer die Bindungsenergie.

Im Sonderfall, dass die mathematischen Funktionen φ_ich und φ_ja ein orthonormale Menge bildet, reduziert sich das Überlappungsintegral auf a Kronecker Delta. Auf diese Weise kann beispielsweise festgestellt werden, dass keine Überlappung zwischen a p_X-Orbital eines Atoms und a p_zOrbital des anderen Atoms, weil sie senkrecht sind relativ zueinander, d.h.:

${displaystyle S_{xz}=int varphi _{p_{x}}varphi _{p_{z}} d au =delta _{xz}=0}$

Die Überlappung wird also 0.

Symmetriegebundene Eigenschaften

Das Ausmaß, in dem sich Orbitale überlappen können, wird hauptsächlich durch die Form (die Art des Orbitals) und die Symmetrieeigenschaften Sie besitzen. EIN so-Typ-Orbital ist ein völlig symmetrisches Orbital (es ist nicht winkelabhängig) und hat daher keine Direktionalität. Dies steht im Gegensatz zu a p-Typ Orbital, dessen bildliche Darstellung hantelförmig ist Elektronenwahrscheinlichkeit beschreibt und an welche strengere Anforderungen an die Symmetrie anderer Orbitale gestellt werden, mit denen es sich überlappen muss. So wird 2 p-Orbitale, die senkrecht zueinander stehen, können sich nie überlappen, wie bereits gezeigt wurde.