Un ordre de liaison est la mesure du nombre de paires d’électrons de liaison dans une molécule. Il est utilisé comme indice relativiste pour juger de la force des liaisons moléculaires. Bien que les méthodes de calcul varient, l’ordre des liaisons est presque toujours un nombre compris entre 1 et 3, 3 étant le plus fort. Les commandes obligataires ont une variété d’applications pratiques dans le domaine de la chimie. Les fabricants de produits chimiques innovants peuvent utiliser des calculs d’ordre de liaison pour juger de la stabilité relative des molécules qu’ils créent. Plus particulièrement peut-être, les ordres de liaison ont été utilisés dans la création de superalliages, tels que le nickel à base de monocristal.
Les commandes d’obligations ont toujours été une partie importante de la chimie ; la compréhension la plus moderne de l’ordre des liaisons, cependant, a été rendue possible par la théorie orbitale moléculaire. Cette théorie, introduite par les scientifiques Frederich Hund, Robert Mulliken, John C. Slater et John Leonard-Jones, a été la première à décrire avec précision des calculs simples et élégants pour déterminer les ordres d’obligations. Les calculs ont été dérivés des tenants essentiels de la théorie des liaisons moléculaires qui ont établi que les orbitales de liaison renforcent les liaisons, tandis que les orbitales anti-liaison affaiblissent les liaisons, dans des proportions égales. La théorie a également décrit comment les orbitales les plus proches des noyaux sont incapables d’influencer la force de liaison, ce qui a contribué à une perspective plus large de la mécanique quantique que les théories précédentes n’étaient pas en mesure d’atteindre.
Le calcul des ordres d’obligations à l’aide de la théorie orbitale moléculaire est assez basique. L’ordre de liaison est égal au nombre d’électrons de liaison moins le nombre d’électrons anti-liaison, et cette somme est divisée par deux. Pour trouver le nombre d’électrons de liaison et anti-liaison, on peut utiliser une configuration électronique, tenant compte des liaisons sigma et pi.
L’interprétation du numéro d’index est également basique. Un ordre de liaison de zéro indique que la liaison est instable. Un ordre de liaison de un indique une liaison stable et un ordre de liaison de 2 indique qu’une liaison n’est pas facilement rompue. Les obligations d’ordre 3 sont considérées comme très fortes. Les ordres de liaisons très stables sont généralement des liaisons covalentes très longues. Par exemple, le diamant – l’une des substances naturelles les plus résistantes sur terre – est entièrement composé de carbone et a une très longue longueur de liaison de 154 picomètres, ou 154 billions de mètre. Étant donné que le diamant est composé uniquement de carbone et que les liaisons entre plusieurs atomes de carbone sont presque toujours des doubles liaisons – ordre de liaison 2 – il est naturellement très fort.