분자 오비탈 전자 배치. 산소 분자(O2), 이온(O2^2-)

분자 오비탈 전자 배치. 산소 분자(O2), 이온(O2^2-)

Molecular orbital diagram of dioxygen ion

 

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*표시가 있는 오비탈 = 반결합성 MO

*표시가 없는 오비탈 = 결합성 MO

 

 

 

 

결합 차수 = 1/2 (결합성 MO 전자 수 – 반결합성 MO 전자 수)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6879 )

 

 

결합 차수 (bond order)

 

 

 

※ 이온보다 분자의 결합 차수가 더 크기 때문에,

분자가 더 안정하다는 것을 알 수 있다.

 

[참고] 2s 오비탈 전자는

결합성 MO와 반결합성 MO에

같은 수의 전자가 채워져 있기에 계산에서 생략함.

 

 

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▶ O2^2-의 MO: π*_2p MO에 4개의 전자가 존재

> 결합 차수 = (6 – 4) / 2 = 1

> 홀전자의 개수 = 0개 (반자기성)

 

 

 

▶ O2^-의 MO: π*_2p MO에 3개의 전자가 존재

> 결합 차수 = (6 – 3) / 2 = 3/2

> 홀전자의 개수 = 1개 (상자기성)

 

 

 

▶ O2의 MO: π*_2p MO에 2개의 전자가 존재

> 결합 차수 = (6 – 2) / 2 = 2

> 홀전자의 개수 = 2개 (상자기성)

 

 

 

▶ O2^+의 MO: π*_2p MO에 1개의 전자가 존재

> 결합 차수 = (6 – 1) / 2 = 5/2

> 홀전자의 개수 = 1개 (상자기성)

 

 

 

▶ O2^2+의 MO: π*_2p MO에 0개의 전자가 존재

> 결합 차수 = (6 – 0) / 2 = 3

> 홀전자의 개수 = 0개 (반자기성)

 

 

 

 

> O2 분자의 결합 차수 = 2

> O2^2- 이온의 결합 차수 = 1

---> 둘 다 결합 차수가 0(zero)이 아니므로,

둘 다 존재할 수 있다.

 

 

 

 

> O2 분자의 결합 차수 = 2 = 이중 결합

> O2^2- 이온의 결합 차수 = 1 = 단일 결합

---> 다중 결합일수록,

결합 길이는 감소하고,

결합 에너지는 증가한다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/10143 )

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5323 ] O2^+, O2, O2^-의 MO

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/3047 ] 산소 분자의 MO

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/3224 ] 산소 분자의 자기적 성질

 

 

 

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