Τι είναι το Bond Order;

Μια σειρά δεσμών είναι το μέτρο του αριθμού των ζευγών ηλεκτρονίων που συνδέονται σε ένα μόριο. Χρησιμοποιείται ως σχετικιστικός δείκτης για την κρίση της αντοχής των μοριακών δεσμών. Αν και οι μέθοδοι υπολογισμού ποικίλλουν, η σειρά ομολόγων είναι σχεδόν πάντα ένας αριθμός μεταξύ 1 και 3, με το 3 να είναι ο ισχυρότερος. Οι εντολές ομολόγων έχουν ποικίλες πρακτικές εφαρμογές στον τομέα της Χημείας. Οι κατασκευαστές καινοτόμων χημικών ουσιών μπορούν να χρησιμοποιήσουν υπολογισμούς δεσμών για να κρίνουν τη σχετική σταθερότητα των μορίων που δημιουργούν. Πιο συγκεκριμένα, ίσως, οι παραγγελίες ομολόγων έχουν χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία σούπερ κραμάτων, όπως το νικέλιο με βάση μονοκρυστάλλους.

Οι παραγγελίες ομολόγων ήταν πάντα ένα σημαντικό μέρος της χημείας. η πιο σύγχρονη κατανόηση της τάξης των δεσμών, ωστόσο, κατέστη δυνατή από τη Μοριακή Τροχιακή Θεωρία. Αυτή η θεωρία, που εισήχθη από τους επιστήμονες Frederich Hund, Robert Mulliken, John C. Slater και John Leonard-Jones, ήταν η πρώτη που περιέγραψε με ακρίβεια απλούς και κομψούς υπολογισμούς για τον προσδιορισμό των παραγγελιών ομολόγων. Οι υπολογισμοί προέκυψαν από τους βασικούς ενοικιαστές της θεωρίας των μοριακών δεσμών που καθιέρωσαν ότι τα τροχιακά δεσμών ενισχύουν τους δεσμούς, ενώ τα τροχιακά αντι-δεσμών αποδυναμώνουν τους δεσμούς, σε ίσες αναλογίες. Η θεωρία περιέγραψε επίσης πώς τα τροχιακά που βρίσκονται πιο κοντά στους πυρήνες είναι ανίκανα να επηρεάσουν την αντοχή του δεσμού, γεγονός που συνέβαλε σε μια μεγαλύτερη προοπτική στην κβαντική μηχανική που οι προηγούμενες θεωρίες δεν ήταν σε θέση να επιτύχουν.

Ο υπολογισμός των εντολών δεσμών με χρήση της Μοριακής Τροχιακής Θεωρίας είναι αρκετά βασικός. Η σειρά δεσμών ισούται με τον αριθμό των ηλεκτρονίων σύνδεσης μείον τον αριθμό των ηλεκτρονίων κατά του δεσμού και αυτό το άθροισμα διαιρείται με δύο. Για να βρείτε τον αριθμό των δεσμών και των ηλεκτρονίων αντι-δεσμών, μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει μια διαμόρφωση ηλεκτρονίων, λαμβάνοντας υπόψη τους δεσμούς σίγμα και π.

Η ερμηνεία του αριθμού ευρετηρίου είναι επίσης βασική. Μια τάξη δεσμού μηδέν υποδηλώνει ότι ο δεσμός είναι ασταθής. Η τάξη δεσμού ενός υποδηλώνει σταθερό δεσμό και η τάξη δεσμού 2 δείχνει ότι ένας δεσμός δεν σπάει εύκολα. Οι δεσμοί με τάξη 3 θεωρούνται πολύ ισχυροί. Οι εντολές δεσμών υψηλής σταθερότητας είναι συνήθως πολύ μακροί, ομοιοπολικοί δεσμοί. Για παράδειγμα, το διαμάντι – μια από τις ισχυρότερες φυσικές ουσίες στη γη – είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασμένο από άνθρακα και έχει πολύ μεγάλο μήκος δεσμού 154 πικόμετρα ή 154 τρισεκατομμυριοστά του μέτρου. Δεδομένου ότι το διαμάντι είναι κατασκευασμένο αποκλειστικά από άνθρακα και οι δεσμοί μεταξύ πολλαπλών ατόμων άνθρακα είναι σχεδόν πάντα διπλοί δεσμοί – δεσμός τάξης 2 – είναι φυσικά πολύ ισχυρός.