결합 궤도는 왜 더 안정적입니까?

결합 궤도는 왜 더 안정적입니까?
Anonim

결합 궤도는 핵 반발 에너지를 최소화합니다.

헬륨 원자에 대한 Particle-in-a-Box 모델을 통한 양자 기계 시스템의 에너지를 설명하는 다음 방정식을 고려해 보겠습니다.

"운동 에너지"overbrace (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) ^ "1 전자 용어"overbrace (-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12)) ^ "2 전자 용어"+ overbrace (h_ (n uc)) ^ "핵 반발 에너지"

처음 두 용어는 운동 에너지를 나타냅니다. 그것이 우리의 초점이 아니기 때문에 그것을 무시합시다.

그만큼 1- 전자 용어 원자의 핵에 대한 각각의 전자의 쿨롱 틱 (coulombic) 인력을 묘사하는 반면, 2 전자 용어 원자 내의 쌍 전자 상호 작용 사이의 쿨롱 틱 반발을 기술한다. (참고:이 용어는 헬륨의 정확한 기저 상태 에너지에 대한 해결이 불가능한 이유입니다)

방정식으로부터 평등을 유지하기 위해, 세 번째 및 / 또는 네 번째 항이 증가하고, 여섯 번째 항이 감소하고 (변경된 경우), 세 번째 및 / 또는 네 번째 항이 감소하면 여섯 번째 항이 증가한다는 것을 알 수 있습니다 (만약 변경). 다섯 번째 용어는 무작위로 바뀝니다.

사용 보른 - 오펜하이머 근사법핵은 여전히 움직이지 않기 때문에 전자들이 움직이면 전자들 사이의 상호 작용 (2 전자 기간)과 핵과 전자 간의 상호 작용 (1 전자 조건)이 바뀐다.

요점은 핵 반발력이 클수록 분자 궤도가 에너지가 높다는 것입니다.

결합 궤도는 핵 반발 에너지를 최소화합니다.