Diferența cheie dintre teoria orbitalului molecular și teoria legăturii de valență este că teoria orbitalelor moleculare descrie formarea orbitalului molecular, în timp ce teoria legăturii de valență descrie orbitalii atomici.
Diferitele molecule au proprietăți chimice și fizice diferite față de atomii individuali care s-au unit pentru a forma aceste molecule. Pentru a înțelege aceste diferențe între proprietățile atomice și moleculare, este necesar să înțelegem formarea legăturii chimice dintre mai mulți atomi pentru a face o moleculă. În prezent, folosim două teorii mecanice cuantice pentru a descrie legătura covalentă și structura electronică a moleculelor. Acestea sunt teoria legăturilor de valență și teoria orbitalelor moleculare.
Ce este teoria orbitală moleculară?
În molecule, electronii rezidă în orbitali moleculari, dar formele lor sunt diferite și sunt asociați cu mai mult de un nucleu atomic. Teoria orbitalului molecular este descrierea moleculelor bazată pe orbitali moleculari.
Putem obține funcția de undă care descrie un orbital molecular prin combinația liniară de orbitali atomici. Un orbital de legătură se formează atunci când doi orbitali atomici interacționează în aceeași fază (interacțiune constructivă). Când interacționează defazat (interacțiune distructivă), orbitalii anti-legare de la. Prin urmare, există orbitali de legare și anti-legare pentru fiecare interacțiune suborbitală. Orbitii de legătură au energie scăzută, iar electronii sunt mai probabil să locuiască în aceștia. Orbitalii anti-legare sunt mari în energie, iar când toți orbitalii de legătură sunt umpluți, electronii merg și umplu orbitalii anti-legare.
Ce este teoria legăturilor de valență?
Teoria legăturii de valență se bazează pe abordarea legăturii localizate, care presupune că electronii dintr-o moleculă ocupă orbitalii atomici ai atomilor individuali. De exemplu, în formarea moleculei H2, doi atomi de hidrogen își suprapun orbitalii 1s. Prin suprapunerea celor doi orbitali, ei împărtășesc o regiune comună în spațiu. Inițial, când cei doi atomi sunt departe unul de celăl alt, nu există nicio interacțiune între ei. Prin urmare, energia potențială este zero.
Pe măsură ce atomii se apropie unul de celăl alt, fiecare electron este atras de nucleul celuil alt atom și, în același timp, electronii se resping reciproc, la fel ca și nucleele. În timp ce atomii sunt încă separați, atracția este mai mare decât repulsia, astfel încât energia potențială a sistemului scade. Punctul în care energia potențială atinge valoarea minimă, sistemul este la stabilitate. Acesta este ceea ce se întâmplă atunci când doi atomi de hidrogen se unesc și formează molecula.
Figura 01: Formarea unei legături Pi
Totuși, acest concept care se suprapun poate descrie doar molecule simple precum H2, F2, HF etc. Această teorie nu reușește să explice molecule precum CH4 Cu toate acestea, această problemă poate fi rezolvată prin combinarea acestei teorii cu teoria orbitală hibridă. Hibridizarea este amestecarea a doi orbitali atomici neechivalenți. De exemplu, în CH4, C are patru orbitali hibridizați sp3 care se suprapun cu orbitalii s ai fiecărui H.
Care este diferența dintre teoria orbitală moleculară și teoria legăturii de valență?
În prezent, folosim două teorii mecanice cuantice pentru a descrie legătura covalentă și structura electronică a moleculelor. Acestea sunt teoria legăturii de valență și teoria orbitalelor moleculare. Diferența cheie dintre teoria orbitalului molecular și teoria legăturii de valență este că teoria orbitalelor moleculare descrie formarea orbitalului molecular, în timp ce teoria legăturii de valență descrie orbitalii atomici. Mai mult, teoria legăturii de valență poate fi aplicată doar pentru moleculele diatomice, și nu pentru moleculele poliatomice. Cu toate acestea, putem aplica teoria orbitalului molecular pentru orice moleculă.
Rezumat – Teoria orbitalului molecular vs Teoria legăturii de valență
Teoria legăturii de valență și teoria orbitalelor moleculare sunt cele două teorii mecanice cuantice care descriu legătura covalentă și structura electronică a moleculelor. Diferența cheie dintre teoria orbitalului molecular și teoria legăturii de valență este că teoria orbitalelor moleculare descrie formarea orbitalului molecular, în timp ce teoria legăturii de valență descrie orbitalii atomici.
