ädelgasstruktur jon
Hur kan en jon vara stabil om den har ädelgasstruktur?
Läst att de får mindre energi då, stämmer det, och isåfall hur kommer det sig? Är det bara så eller finns det förklaring.
Jag tänkte att en jon alltid vill reagera eftersom den är positivt eller negativt laddad.
Tack i förhand!
Det är egentligen en förenkling av verkligheten. Det där med ädelgasstruktur och oktettregeln fungerar bara på atomer i de första två perioderna samt de två första och den sista gruppen. Oktettregeln fungerar inte alls för övergångsmetallerna som ju utgör majoriteten av alla grundämnen.
En mer generell regel är att fulla orbitaler är mer stabila än ofyllda orbitaler. Oktettregeln motsvarar då helt fyllda s och p-orbitaler.
En ytterligare mer generell förklaringsmodell bygger på något som kallas molekylorbitalteori. Den säger förenklat att elektroner kan hamna i bindande eller antibindande orbitaler när två atomer binder till varandra. Om fler elektroner hamnar i de bindande jämfört med antibindande orbitalerna så skapas en stabil kemisk bindning, alldeles oavsett hur många elektroner en atom kommer att omges av som en följd av detta.
Om du menar varför joner kan bilda olika sorters föreningar, t.ex. salter, så beror det på en elektrostatisk attraktion. Med andra ord - en positiv jon möter en negativ jon, naturen är uppbyggd på ett sådant sätt att olika laddningar attraherar och de två jonerna dras mot varandra. Denna attraktion är vad vi kallar för jonbindning.
Teraeagle skrev:Det är egentligen en förenkling av verkligheten. Det där med ädelgasstruktur och oktettregeln fungerar bara på atomer i de första två perioderna samt de två första och den sista gruppen. Oktettregeln fungerar inte alls för övergångsmetallerna som ju utgör majoriteten av alla grundämnen.
En mer generell regel är att fulla orbitaler är mer stabila än ofyllda orbitaler. Oktettregeln motsvarar då helt fyllda s och p-orbitaler.
En ytterligare mer generell förklaringsmodell bygger på något som kallas molekylorbitalteori. Den säger förenklat att elektroner kan hamna i bindande eller antibindande orbitaler när två atomer binder till varandra. Om fler elektroner hamnar i de bindande jämfört med antibindande orbitalerna så skapas en stabil kemisk bindning, alldeles oavsett hur många elektroner en atom kommer att omges av som en följd av detta.
Om du menar varför joner kan bilda olika sorters föreningar, t.ex. salter, så beror det på en elektrostatisk attraktion. Med andra ord - en positiv jon möter en negativ jon, naturen är uppbyggd på ett sådant sätt att olika laddningar attraherar och de två jonerna dras mot varandra. Denna attraktion är vad vi kallar för jonbindning.
ok! tack!
Teraeagle skrev:[...]
En ytterligare mer generell förklaringsmodell bygger på något som kallas molekylorbitalteori. Den säger förenklat att elektroner kan hamna i bindande eller antibindande orbitaler när två atomer binder till varandra. Om fler elektroner hamnar i de bindande jämfört med antibindande orbitalerna så skapas en stabil kemisk bindning, alldeles oavsett hur många elektroner en atom kommer att omges av som en följd av detta.
[...]
*Vad gör att en atom hamnar i bindande eller antibindade orbital?
Läste lite snabbt på wikipedia
"Varje väteatomorbital innehåller en elektron, och de kombineras till en bindande molekylorbital, med två elektroner, och en tom antibindande molekylorbital."
När t.ex. två väten med 1 elektron vardera delar på en orbital, kallas den orbitalen för bindande orbital? Denna orbitalen är stabil => stabil bindning.
Vart kommer antibindande orbital från och vad är det? Är antibindande orbitalen tom? Koexisterar en stabil och en ostabil/antibindande orbital?
Eh eventuellt märkliga frågor. Vet dock för lite för att ställa någon bra fråga men låter ju intressant...
Varje väteatom har en elektron som befinner sig i atomorbitalen 1s. Vätes elektronkonfiguration är alltså 1s1. Elektronens rörelser beskrivs av en vågfunktion och schrödingerekvationen anger inom vilka områden elektronen är stabil, med andra ord var det är mest sannolikt att hitta elektronen. Det är detta område som kallas för orbital.
Om två väteatomer närmar sig varandra tillräckligt mycket kommer orbitalerna att börja överlappa och interagera med varandra. Då fås nya stabila områden där man kan hitta elektronerna och det uppstår molekylorbitaler istället för de ursprungliga atomorbitalerna.
När molekylorbitaler uppstår så kan de vara bindande eller antibindande. Det uppstår alltid en antibindande orbital för varje bindande orbital. Man kan säga att den bindande orbitalen utgör området mellan atomkärnorna och om elektroner befinner sig där så minskar repulsionen mellan atomkärnorna. Man får liksom plus-minus-plus. Det är detta som skapar själva bindningen i den uppstådda vätemolekylen.
Nu behöver ju inte elektronerna befinna sig mellan atomkärnorna utan de kan lika gärna befinna sig på motsatt sida så att man får minus-plus-plus-minus och då fås istället repulsion. Det är detta som kallas för antibindning. För att en bindning ska kunna uppstå måste det finnas fler elektroner som binder jämfört med antibinder. Annars blir repulsionen för stor och molekylen sönderfaller.
Varje orbital kan hålla två elektroner som har motsatt spinn. I vätemolekylens bindande orbital ryms därför väteatomernas totalt två elektroner utan att någon behöver läggas i den antibindande orbitalen. Därför kan man bilda en stabil bindning mellan två väteatomer, en s.k. sigma-bindning och en vätemolekyl uppstår.
Jämför detta med hur situationen skulle se ut för helium. Då får vi fortsatt en bindande och en antibindande orbital men den här gången finns fyra elektroner. Då ryms två i den bindande orbitalen men vi måste lägga de resterande två i den antibindande orbitalen. Då räcker inte de bindande elektronerna längre till för att hålla ihop molekylen, repulsionen blir för stor mellan atomkärnorna och molekylen sönderfaller. Man kan allså inte skapa någon stabil He2-molekyl.
Super bra svar!
För väte: Så två orbitaler överlappar och vi kan räkna med att ha större sannolikhet att hitta elektronerna i något av dessa områden.
Bindande orbital: en plus-minus-plus situation.
Antibindande: minus-plus-minus.
Av dessa två orbitaler är en antibindande och en bindande? Det är inte så att det skapas någon ny orbital utan det en utav de befintliga som blir antibindande eller bindande.
-
[...]Då räcker inte de bindande elektronerna längre till för att hålla ihop molekylen, repulsionen blir för stor mellan atomkärnorna och molekylen sönderfaller. Man kan allså inte skapa någon stabil He2-molekyl.
Och det är därför He ogärna reagerar ah, mer förståeligt än bara ”fullt i det yttre skalet” vilket Man fått lära sig. Verkar vara en förenklad bild. Men kanske tillräcklig.
Exakt - och molekylorbitalteori kan förklara hur det kommer sig att man kan bilda t ex .
sprite111 skrev:Av dessa två orbitaler är en antibindande och en bindande? Det är inte så att det skapas någon ny orbital utan det en utav de befintliga som blir antibindande eller bindande.
Atomorbitalerna försvinner och ersätts av nya orbitaler - molekylorbitaler.
Det som händer är att elektronerna som befinner sig i varsin orbital närmar sig varandra. När orbitalerna överlappar börjar elektronerna inta samma kvantmekaniska tillstånd, dvs de får samma uppsättning av kvanttal och beskrivs av samma vågfunktion.
Denna situation förbjuds av något som heter Paulis uteslutningsprincip och därför måste orbitalerna ombildas så att elektronerna undgår situationen. Vågfunktionerna som ger upphov till de nya orbitalerna utgörs av en linjärkombination av vågfunktionerna som skapade atomorbitalerna. Om man kallar den nya vågfunktionen för och de tidigare vågfunktionerna för och (för väteatom A och B) så gäller att
där och är konstanter. är vågfunktionen som hör ihop med den bindande orbitalen och hör ihop med den antibindande orbitalen.
(Nu har den här tråden går lite off-topic från ursprungliga ämnet, men ”skadan” är ju redan skedd...)
