Što je nalog za obveznice?

Red veze je mjera broja veznih elektronskih parova u molekuli. Koristi se kao relativistički indeks za procjenu čvrstoće molekularnih veza. Iako se metode izračuna razlikuju, redoslijed obveznica je gotovo uvijek broj između 1 i 3, pri čemu je 3 najjači. Obveznice imaju razne praktične primjene u području kemije. Proizvođači novih kemikalija mogu koristiti izračune redoslijeda veza kako bi ocijenili relativnu stabilnost molekula koje stvaraju. Najvažnije je da su redovi vezanja korišteni u stvaranju super legura, kao što je nikal na bazi jednog kristala.

Obveznice su uvijek bile važan dio kemije; najmodernije razumijevanje reda veza, međutim, omogućila je molekularna orbitalna teorija. Ova teorija, koju su uveli znanstvenici Frederich Hund, Robert Mulliken, John C. Slater i John Leonard-Jones, bila je prva koja je točno opisala jednostavne i elegantne izračune za određivanje naloga obveznica. Izračuni su izvedeni iz temeljnih nositelja teorije molekularne veze koja je utvrdila da vezne orbitale jačaju veze, dok antivezne orbitale slabe veze, u jednakim omjerima. Teorija je također opisala kako orbitale najbliže jezgri nisu sposobne utjecati na snagu veze, što je pridonijelo većoj perspektivi u kvantnoj mehanici koju prethodne teorije nisu mogle postići.

Izračunavanje redoslijeda veza pomoću molekularne orbitalne teorije prilično je osnovno. Redoslijed veze jednak je broju veznih elektrona minus broj elektrona protiv vezanja, a taj se zbroj podijeli s dva. Da bi se pronašao broj veznih i protuveznih elektrona, može se koristiti konfiguracija elektrona, uzimajući u obzir sigma i pi veze.

Tumačenje indeksnog broja također je osnovno. Redoslijed veze nula označava da je veza nestabilna. Redoslijed veze od jedan ukazuje na stabilnu vezu, a red veze od 2 označava da se veza ne može lako prekinuti. Obveznice s redoslijedom od 3 smatraju se vrlo jakima. Vrlo stabilne veze obično su vrlo duge, kovalentne veze. Na primjer, dijamant – jedna od najjačih prirodnih tvari na Zemlji – u potpunosti je izrađen od ugljika i ima vrlo dugu duljinu veze od 154 pikometra, ili 154 trilijuntinke metra. Budući da je dijamant napravljen isključivo od ugljika, a veze između više atoma ugljika su gotovo uvijek dvostruke veze – red veze 2 – prirodno je vrlo jak.