Razlika med molekulsko orbitalno teorijo in teorijo valenčne vezi

The ključna razlika med teorijo molekularne orbitale in teorijo valenčnih vezi je to molekularna orbitalna teorija opisuje molekularno orbitalno tvorbo, medtem ko teorija valenčnih vezi opisuje atomske orbitale.

Različne molekule imajo drugačne kemijske in fizikalne lastnosti kot posamezni atomi, ki so se združili in tvorili te molekule. Da bi razumeli te razlike med atomskimi in molekularnimi lastnostmi, je treba razumeti tvorbo kemijske vezi med več atomi, da naredimo molekulo. Trenutno uporabljamo dve kvantni mehanski teoriji za opis kovalentne vezi in elektronske strukture molekul. To sta teorija valenčnih vezi in teorija molekularne orbite.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je molekularna orbitalna teorija 
3. Kaj je teorija valenčne obveznice
4. Primerjalna primerjava - Molekularna orbitalna teorija proti teoriji valenčne vezi v tabeli
5. Povzetek

Kaj je molekularna orbitalna teorija?

V molekulah elektroni prebivajo v molekularnih orbitalah, vendar so njihove oblike različne in povezane so z več kot enimi atomskimi jedri. Teorija molekularne orbite je opis molekul, ki temelji na molekularnih orbitalah.

Lahko dobimo valovno funkcijo, ki opisuje molekularno orbitolo z linearno kombinacijo atomske orbitale. Orbita vezi se tvori, ko v isti fazi delujeta dve atomski orbiti (konstruktivna interakcija). Ko delujejo zunaj faze (destruktivna interakcija), se orbitali proti vezanju iz. Zato obstajajo vezivne in protivezujoče orbitale za vsako suborbitalno interakcijo. Orbitale vezave imajo malo energije, elektroni pa imajo večjo verjetnost, da prebivajo v njih. Orbitale vezave imajo veliko energijo, in ko so vse vezne orbitale napolnjene, elektroni gredo in napolnijo orbitalske vezi.

Kaj je teorija valenčne obveznice?

Teorija valenčnih vezi temelji na pristopu lokaliziranih vezi, ki predvideva, da elektroni v molekuli zasedajo atomske orbitale posameznih atomov. Na primer pri tvorbi H₂ molekula, dva vodikova atoma prekrivata 1s orbitale. S prekrivanjem obeh orbita si delita skupno območje v prostoru. Na začetku, ko sta dva atoma daleč narazen, med njima ni nobene interakcije. Zato je potencialna energija nič.

Ko se atomi približajo drug drugemu, vsak elektron privlači jedro v drugem atomu, hkrati pa se elektroni med seboj odbijajo, prav tako kot jedra. Medtem ko so atomi še vedno ločeni, je privlačnost večja od odbijanja, zato se potencialna energija sistema zmanjšuje. Točka, ko potencialna energija doseže minimalno vrednost, je sistem v stabilnosti. To se zgodi, ko se dva vodikova atoma združita in tvorita molekulo.

Slika 01: Nastanek pi vez

Vendar lahko ta koncept prekrivanja opisuje le preproste molekule, kot je H₂, F₂, HF itd. Ta teorija ne razloži molekul, kot je CH₄. Kljub temu pa je ta problem mogoče rešiti s kombiniranjem te teorije s hibridno teorijo orbital. Hibridizacija je mešanje dveh neenakovrednih atomskih orbitalov. Na primer v CH₄, C ima štiri hibridizirane sp³ orbitale, ki se prekrivajo s orbitalami vsake H.

Kakšna je razlika med molekulsko orbitalno teorijo in teorijo valenčne vezi?

Trenutno uporabljamo dve kvantni mehanski teoriji za opis kovalentne vezi in elektronske strukture molekul. To sta teorija valenčnih vezi in teorija molekularne orbite. Ključna razlika med teorijo molekularne orbitale in teorijo valenčnih vezi je, da teorija molekularne orbite opisuje molekularno orbitalno tvorbo, medtem ko teorija valenčnih vezi opisuje atomske orbitale. Poleg tega se teorija valenčne vezi lahko uporablja samo za diatomske molekule in ne za poliatomske molekule. Lahko pa uporabimo teorijo molekularne orbite za katero koli molekulo.

Povzetek - Molekularna orbitalna teorija proti teoriji valenčne vezi

Teorija valenčnih vezi in teorija molekularne orbita sta dve kvantni mehanski teoriji, ki opisujeta kovalentno vez in elektronsko strukturo molekul. Ključna razlika med teorijo molekularne orbite in teorijo valenčnih vezi je, da teorija molekularne orbite opisuje molekularno orbitalno tvorbo, medtem ko teorija valenčnih vezi opisuje atomske orbitale.

Referenca:

1. Helmenstine, Anne Marie. Opredelitev teorije valencijske obveznice (VB). ThoughtCo, 4. avgust 2019, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Pi-Bond" avtor Pi-bond.jpg: JoJanderivativno delo: Vladsinger (pogovor) - Pi-bond.jpg (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia