Miksi sitovat orbitaalit ovat vakaampia?

Sitoutuminen kiertoradat minimoivat ydinvoima-energiaa.

Tarkastellaan seuraavaa yhtälöä, joka kuvaa kvanttimekaanisen järjestelmän energiaa hiili-atomin hiukkas-in-a-box-mallin kautta:

#E = overbrace (-1 / 2grad_1 ^ 2 - 1 / 2grad_2 ^ 2) ^ "Kineettinen energia" -ominaisuus (- e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_1) - e ^ 2 / (4piepsilon_0vecr_2)) "1-elektroninen termi" overbrace (+ (2e ^ 2) / (4piepsilon_0vecr_ (12))) ^ "2-elektroninen termi" + overbrace (h_ (n uc)) ^ "ydinvoiman energia" #

Kaksi ensimmäistä termiä ilmaisevat kineettistä energiaa. Hylkäämme, että koska tämä ei ole meidän painopisteemme.

1-elektroninen termi kuvataan kunkin yksittäisen elektronin coulombiset nähtävyydet atomin ytimeen, kun taas 2-elektroninen termi kuvataan coulombiset repulsit atomissa olevien pari-elektronisten vuorovaikutusten välillä. (Huomaa: tämä termi on, miksi heliumin tarkan maanpinnan energian ratkaiseminen on mahdotonta)

Yhtälöstä voidaan kertoa, että tasa-arvon ylläpitämiseksi, jos kolmannen ja / tai neljännen aikavälin korotukset, kuudennen aikavälin määrä pienenee (jos se muuttuu), ja jos kolmas ja / tai neljäs termi vähenevät, kuudennen aikavälin kasvu (jos se muuttuu) muutokset). Viides termi muuttuu satunnaisesti.

Käyttämällä Born-Oppenheimer Approximation, ytimet pysyvät edelleen, ja jos elektronit liikkuvat, elektronien välinen vuorovaikutus (2-elektroninen termi) ja ydin- ja elektronimuutosten välinen vuorovaikutus (1-elektroninen termi).

Tarkoituksena on, että mitä enemmän ydinvoima on, sitä korkeampi energia on molekyylirengas.

Sitoutuminen kiertoradat minimoivat ydinvoima-energiaa.