Grenzorbitale

Unter dem Begriff Grenzorbitale es sich um zwei verschiedene Arten von Orbitalen HOMO- und LUMO definiert. Oft sogar den Begriff SOMO in Bezug auf die Beschreibung der elektronischen Struktur eines Radikalspezies zu verwenden.

Orbitale HOMO / LUMO sind wichtig sowohl für die Errichtung von chemischen Bindung ist auf dem Gebiet der Spektroskopie. Insbesondere wird eine chemische Bindung hergestellt wird, wenn ein Homo-Orbital eines Moleküls in Wechselwirkung mit dem LUMO eines anderen Reaktantmolekül, Erstellen einer neuen Konfiguration stabilisiert. Unter spektroskopischen / LUMO ist das Wesen und die Energiedifferenz der Orbitale HOMO Lage, Basisinformationen, wie beispielsweise die Stabilität und Reaktivität des Moleküls zusätzlich zu seiner analytischen Charakterisierung und Struktur bereitzustellen.

Im Zusammenhang mit der organischen Halbleitern ist die HOMO das Analogon von dem Valenzband des anorganischen Leiter, während das LUMO zeigt analog dem Leitungsband. Die Energiedifferenz HOMO / LUMO stellt die Bandlücke.

Wenn ein Molekül bilden ein Dimer oder ein Polymer Aggregat, die Wechselwirkung zwischen den Orbitalen der verschiedenen Molekülen verursacht eine Trennung der Energieniveaus der HOMO / LUMO. Diese Trennung erzeugt Schwingungsunterniveaus, gekennzeichnet durch einen Wert der eigenen Energie, geringfügig voneinander verschieden. Die Anzahl der Schwingungsunterniveaus hängt mit der Gesamtzahl der Molekülorbitale, die interagieren. Wenn genügend Moleküle gegenseitig beeinflussen, gibt es so viele Schwingungsebenen, wie in der Praxis ein Kontinuum bilden Energie: In diesem Fall finden Sie die so genannten "Energiebänder" zu erhalten.

Einige allgemeine Überlegungen können Sie bestimmen, was die HOMO- und LUMO eines Moleküls. Typischerweise ist das HOMO von den elektronischen Dubletts Atome wie Sauerstoff oder Stickstoff, die sehr hohen Energie- und daher leicht verwendbar in einem nucleophilen Angriff sind gemacht. Das LUMO ist vergleichbar mit einem Elektrophil, wie im Fall der Carbonylbindung: einem Bereich des Moleküls, wo es einen Mangel an Elektronen. HOMO und LUMO-Orbitale π op neigen dazu gegeben werden, dass sie jeweils die höchste Energie, wenn belegt ist, sondern auch die niedrigsten, wenn leer. Orbital σ os neigen dazu, viel stärkere Verbindungen und dann aus dem Energieniveau des FMO weg zu bilden.

Die Form des FMO im Raum bestimmt auch die Winkel und die Flugbahn durch die die Reaktionen stattfinden. Eine Carbonylbindung, wie im LUMO der größere Koeffizient auf dem Kohlenstoffatom befindet, und damit der nucleophile Angriff an dem Kohlenstoff erfolgt.

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