ทฤษฎี�โมเลกุ�ลาร์�ออร์�บิ�ท�ล , MOT เป็�นการสรางออร บิ�ทั�ลของโมเลก�ล (MO’s) จากvalence AO’s ของทั��ง

2 อะตอมในโมเลก�ล เป็�นการ overlap ก�น (การรวมก�นเชิ�งเสนของฟั�งก ชิ�นคล!"น )ของ valence AO’s ทั#"ม#ทั�ศทัางทั#"เหมาะสมหร!อพล�งงานใกลเค#ยงก�น

การรวมก�นเชิ�งเสนของฟั�งก ชิ�นคล!"นของ AO’s ม# 2 แบิบิ :- รวมแบิบิผลบิวก ==> Bonding

MO.- รวมแบิบิผลต+าง ==> Antibonding MO.

จ,านวน MO’s ทั#"ได้ = จ,านวน AO’s ทั#"ได้เสมอ

พล�งงานของโมเลกุ�ลท��ม�อ�เล�กุตร์อนในบิอนดิ�งและแอนต�บิอนดิ�งออร์�บิ�ท�ลเท�ยบิกุ�บิร์ะยะห่!างร์ะห่ว่!างอะตอมท�#ง 2

1. MOT ส,าหร�บิโมเลก�ลอะตอมค/+น�วเคล#ยสเหม!อน(Homonuclear diatomic molecules)

กุร์ณี�ท��อะตอมท�#งสองม�เฉพาะ 1 s valence AO’s

พล�งงานส�มพ�ทธ์�ของ 2MO’s ของโมเลกุ�ล H

2

และของ AO’s 1s ท�#งสอง

พล�งงานส�มพ�ทธ์�ของ MO’s ของ H2

+

แผนผ�งพล�งงานน�#ใช้*ส+าห่ร์�บิ H2, He2

+ และ He2 ดิ*ว่ย

กุาร์เกุ�ดิ MO’s ของ H2 (เน,�องจากุ -ออร์�บิ�ท�ล เป็0น centrosymmetric และ * -ออร์�บิ�ท�ลเป็0น non-centrosymmetric จ1งแทนดิ*ว่ยส�ญล�กุษณี� g และ u

* ตามล+าดิ�บิ

แผนผ�งอ�นตร์กุ�ร์�ยาของออร์�บิ�ท�ลส+าห่ร์�บิกุาร์เกุ�ดิ (a) He2 จากุ 2 อะตอมของ He (b) Li2 จากุ 2 อะตอมของ Li

Comparison of some molecule-orbital structure, net bonding electrons, bond length and bond energies

MoleculeBondingelectrons

Anti -bondingelectrons

Netbondingelectrons

Experimentalbond energy,kcal mol-1

He2

H2+

He2+

H2

2122

2010

0112

__a1.061.080.74

__a6160103

Bondlength, Ao

- กุร์ณี�ท��อะตอมท�#งสองม�ท�#ง 2 s และ 2 p valence AO’s

พล�งงานส�มพ�ทธ์�ของ 2s และ 2p AO’s ท�#งสองช้�ดิ ของธ์าต�แถว่ท�� 2 ในตาร์างธ์าต�

MO’s ท�#ง 6 ท��ต!างกุ�น ซึ่1�งเกุ�ดิจากุออร์�บิ�ท�ล s, px, py และ pz ของอะตอมท�#ง 2 ในโมเลกุ�ลอะตอมคู่6! บิว่กุและลบิแทนเคู่ร์,�องห่มายของฟั8งกุ�ช้�นคู่ล,�น py เกุ�ดิ MO’s ในท+านองเดิ�ยว่กุ�นกุ�บิ px บิอนดิ�ง MO’s ดิ*านซึ่*าย ส!ว่นแอนต�บิอนดิ�ง MO’s อย6!ดิ*านขว่า เส*นป็ร์ะแทน model planes ซึ่1�งม� electron density เป็0นศู6นย�

พล�งงานส�มพ�ทธ์�ของ MO’s ส+าห่ร์�บิโมเลกุ�ลอะตอมคู่6!น�ว่เคู่ล�ยสเห่ม,อนท��อะตอมท�#ง 2 ม�ท�#ง 2s และ vvvvvvv vv vv2

พล�งงานส�มพ�ทธ์�ของ MO’s ส+าห่ร์�บิโมเลกุ�ลอะตอมคู่6!น�ว่เคู่ล�ยสเห่ม,อนท��พล�งงานของ 2s และ 2p ของอะตอมต!างกุ�นมากุพอท��จะท+าให่*ไม!ม�กุาร์ผสมกุ�นร์ะห่ว่!างออร์�บิ�ท�ลเกุ�ดิข1#น (กุร์ณี�โมเลกุ�ล O2 และ F2 ซึ่1�งอะตอมม�คู่!า EN ส6ง ๆ)

ตามคู่าบิจากุ Li ถ1ง F, พล�งงานของออร์�บิ�ท�ล 2s และ 2 ลดิลงเม,�อคู่!า effective nuclear charge มากุข1#น

กุาร์เป็ล��ยนแป็ลงร์ะดิ�บิพล�งงานของ MO’s และกุาร์จ�ดิเร์�ยงของอ�เล�กุตร์อนในสภาว่ะพ,#นของโมเลกุ�ลอะตอมคู่6!

น�ว่เคู่ล�ยสเห่ม,อนของธ์าต� p-block แถว่แร์กุ

Experimental data and bond orders for homonuclear diatomic molecules X2 in which X is an atom in the period Li to F

Diatomicbond dissociationenthalpy, kJ mol-1Li2

Be2

B2

C2

N2

O2

F2

267-159124110121141

110-297607945498159

Bond distance, pm

Magnetic data

1012321

Diamagnetic-ParamagneticDiamagneticDiamagneticParamagneticDiamagnetic

Bond Order

2 MOT ส+าห่ร์�บิโมเลกุ�ลอะตอมคู่6!น�ว่เคู่ล�ยสต!าง (Heteronuclear diatomic molecules)- กรณี#อะตอม A ม#เฉพาะ 1 s valence AO ส+วนอะตอม B ม#ทั��ง 2 s และ 2p AO’s

กุาร์ overlap ของ H 1s-ออร์�บิ�ท�ล กุ�บิ valence 2s และ 2 p ออร์�บิ�ท�ลของ F net overlap ของ 2 px ห่ร์,อ 2py ของ F กุ�บิ 1s ของ H ม�คู่!าเป็0นศู6นย�ดิ�งน�#นออร์�บิ�ท�ลท�#ง2 ไม!ไดิ*ถ6กุใช้*ในกุาร์สร์*าง MO’s

พล�งงานส�มพ�ทธ์�ของ AO’s และ MO’s ใน HF พล�งงานของอ�เล�กุตร์อนใน H 1s = -110,000 cm-1 (IE1 ของ H = +110,000 cm-1) พล�งงานใน 2 p ของ F = -151,000 cm-

1(IE1 ของ F = +151,000 cm-1) ตามจร์�งแล*ว่ 2 s-ออร์�บิ�ท�ล ม�พล�งงานต+�ากุว่!าน�#มากุ

กุาร์ overlap ร์ะห่ว่!าง AO’s อาจเป็0นกุาร์ overlap ต*องห่*ามทางสมมาตร์ กุาร์ร์ว่มกุ�นตาม (a) และ (b ) ท+าให่*ไดิ* non-bonding ส!ว่น (c) เป็0น symmetry-allowed ท+าให่*ไดิ* bonding interaction

- กุร์ณี�ท��อะตอมท�#งสองในโมเลกุ�ลม�ท�#ง 2 s และ 2p valence AO’s

พล�งงานส�มพ�ทัธ์ ของออร บิ�ทั�ลในโมเลก�ล AB เม!"อ B ม#สภาพลบิ (ม#ค+า EN มากกว+า )มากกว+าอะตอม A ต�วอย+างเชิ+น CO

ต�ว่แทน MO’s ส+าห่ร์�บิโมเลกุ�ล AB

เม,�ออะตอม B ม�สภาพลบิมากุกุว่!า A

Bond properties of some heteronuclear diatomic molecules and ions

Moleculebond dissociationenergy, kcal mol-1

BeFBeHBeOCNCN+

CN-

COCO+

1.36141.2971.33081.17191.17271.141.12831.1152

135.9 2.353106.1 2.3188------255.8192.4

Bond length, A

o

+-+-