Үржүүлэлт ба бондын дарааллын хоорондох гол ялгаа нь олон талт байдал нь энергийн түвшний эргэлтийн боломжит чиглэлүүдийн тоог илэрхийлдэг бол бондын дараалал нь химийн холбоо дахь электронуудын тоог илэрхийлдэгт оршино.
Үржүүлэг ба холболтын дараалал нь химийн нэгдлүүдийн шинж чанар юм. Квантын химийн хувьд олон талт байдлын тухай ойлголт чухал байдаг бол молекулын динамикийн хувьд бондын дарааллын тухай ойлголт чухал байдаг.
Олон зүйл гэж юу вэ?
Олон байдал гэдэг нь энергийн түвшний эргэлтийн боломжит чиглэлүүдийн тоог хэлнэ. Энэ ойлголт нь спектроскопи болон квант механикт хэрэгтэй. Үржүүлгийн хэмжилтийн тэгшитгэл нь 2S+1 бөгөөд "S" нь нийт эргэлтийн өнцгийн импульсийг илэрхийлнэ. Үржүүлгийн хувьд бидний олж авч болох утгууд нь 1, 2, 3, 4… эдгээрийг дан, давхар, гурав, дөрвөл гэх мэтээр нэрлэж болно.
Үржвэрийг тойрог замын өнцгийн импульстэй харьцуулан хэмждэг. Энэ нь гэсэн үг; Энэ нь эргэх тойрог замын харилцан үйлчлэлийн энергийн дагуу бие биенээсээ ялгаатай бараг доройтож буй энергийн түвшний тоотой харьцуулахад хэмжигддэг. Жишээлбэл, тогтвортой органик нэгдлүүд нь хосгүй электронгүй бүрэн электрон бүрхүүлтэй байдаг. Тиймээс эдгээр молекулууд нь дан, үндсэн төлөвтэй байна.
Бондын захиалга гэж юу вэ?
Бондын дараалал гэдэг нь химийн холбоо дахь электронуудын тоог хэмждэг. Бондын захиалгын тухай ойлголтыг Линус Паулинг боловсруулсан. Энэ нь химийн бондын тогтвортой байдлын үзүүлэлт болдог. Бондын захиалгын үнэ өндөр байх тусам химийн холбоо илүү хүчтэй болно. Хэрэв эсрэг бондын орбитал байхгүй бол бондын дараалал нь молекулын хоёр атомын хоорондох холбооны тоотой тэнцүү байна. Учир нь бондын дараалал нь холболтын электронуудын тоо хоёрт хуваагдсантай тэнцүү байна (химийн холбоо нь нэг холбоонд хоёр электронтой байдаг). Тодорхой молекул дахь бондын дарааллыг тооцоолох тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна:
Бондын дараалал=(холбооны электроны тоо – эсрэг бонд электроны тоо)/2
Дээрх тэгшитгэлийн дагуу бондын дараалал тэг байвал хоёр атом хоорондоо холбоогүй болно. Жишээлбэл, динитроген молекулын бондын дараалал нь 3. Түүнээс гадна изоэлектроник зүйлүүд нь ихэвчлэн ижил төрлийн холбоо дараалалтай байдаг. Үүнээс гадна бондын дарааллын тухай ойлголт нь молекулын динамик болон бондын захиалгын потенциалд хэрэгтэй.
Олон талт болон бондын захиалгын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Үржихүйн тухай ойлголт квант химийн хувьд чухал байдаг бол молекулын динамикийн хувьд бондын дарааллын тухай ойлголт чухал байдаг. Үржүүлэлт ба бондын дарааллын хоорондох гол ялгаа нь олон талт байдал нь энергийн түвшний эргэлтийн боломжит чиглэлүүдийн тоог илэрхийлдэг бол бондын дараалал нь химийн холбоо дахь электронуудын тоог хэмждэгт оршино.
Үржвэрийг тодорхойлох тэгшитгэл нь 2S+1 бөгөөд S нь нийт эргэлтийн өнцгийн импульс юм. Бондын дарааллыг тодорхойлох тэгшитгэл нь (холбох электронууд + эсрэг холбоо электронууд)/2. Түүнчлэн, үржвэрийг харьцангуй утгаар хэмждэг (энэ нь тойрог замын өнцгийн импульстэй холбоотой). Гэхдээ бондын захиалга нь тодорхой химийн бондын тодорхой утга юм. Ихэвчлэн бондын дараалал тэг байвал химийн холбоо байхгүй гэсэн үг.
Доорх инфографик нь олон талт ба бондын захиалгын ялгааг нэгтгэн харуулав.
Тогтоон – Олон талт ба бондын захиалга
Үржихүйн тухай ойлголт квант химийн хувьд чухал байдаг бол молекулын динамикийн хувьд бондын дарааллын тухай ойлголт чухал байдаг. Үржүүлэлт ба бондын дарааллын хоорондох гол ялгаа нь олон талт нь энергийн түвшний эргэлтийн боломжит чиглэлүүдийн тоог илэрхийлдэг бол бондын дараалал нь химийн холбоо дахь электронуудын тоог хэмждэгт оршино.
