Ključna razlika med teorijo molekularnih orbital in teorijo valenčne vezi je v tem, da teorija molekularnih orbital opisuje nastanek molekulskih orbital, medtem ko teorija valenčnih vezi opisuje atomske orbitale.
Različne molekule imajo drugačne kemijske in fizikalne lastnosti kot posamezni atomi, ki so se združili v te molekule. Da bi razumeli te razlike med atomskimi in molekularnimi lastnostmi, je treba razumeti nastanek kemične vezi med več atomi, da nastane molekula. Trenutno uporabljamo dve kvantnomehanski teoriji za opis kovalentne vezi in elektronske zgradbe molekul. To sta teorija valenčne vezi in teorija molekularne orbite.
Kaj je teorija molekularne orbite?
V molekulah so elektroni v molekularnih orbitalah, vendar so njihove oblike drugačne in so povezani z več kot enim atomskim jedrom. Teorija molekularnih orbital je opis molekul na osnovi molekularnih orbital.
Lahko dobimo valovno funkcijo, ki opisuje molekulsko orbitalo z linearno kombinacijo atomskih orbital. Vezna orbitala nastane, ko dve atomski orbitali medsebojno delujeta v isti fazi (konstruktivna interakcija). Ko medsebojno delujejo izven faze (destruktivna interakcija), protivezne orbitale iz. Zato obstajajo vezne in protivezne orbitale za vsako suborbitalno interakcijo. Vezivne orbitale imajo nizko energijo in bolj verjetno je, da se bodo v njih nahajali elektroni. Protivezne orbitale imajo visoko energijo in ko so vse vezne orbitale zapolnjene, gredo elektroni in zapolnijo protivezne orbitale.
Kaj je teorija valenčne vezi?
Teorija valentne vezi temelji na pristopu lokalizirane vezi, ki predpostavlja, da elektroni v molekuli zasedajo atomske orbitale posameznih atomov. Na primer, pri tvorbi molekule H2 dva vodikova atoma prekrivata svoje 1s orbitale. S prekrivanjem obeh orbital si delita skupno območje v prostoru. Na začetku, ko sta dva atoma daleč narazen, med njima ni interakcije. Zato je potencialna energija enaka nič.
Ko se atoma približata drug drugemu, vsak elektron privlači jedro v drugem atomu, hkrati pa se elektroni odbijajo, tako kot jedra. Medtem ko so atomi še vedno ločeni, je privlačnost večja od odbijanja, zato se potencialna energija sistema zmanjša. Takrat, ko potencialna energija doseže najmanjšo vrednost, je sistem stabilen. To se zgodi, ko se dva atoma vodika združita in tvorita molekulo.
Slika 01: Tvorba vezi Pi
Vendar lahko ta prekrivajoči se koncept opiše samo preproste molekule, kot so H2, F2, HF itd. Ta teorija ne razloži molekule, kot je CH4 Kljub temu je ta problem mogoče rešiti s kombinacijo te teorije s hibridno orbitalno teorijo. Hibridizacija je mešanje dveh neenakovrednih atomskih orbital. Na primer, v CH4 ima C štiri hibridizirane sp3 orbitale, ki se prekrivajo z orbitalami s vsakega H.
Kakšna je razlika med teorijo molekularne orbitale in teorijo valenčne vezi?
Trenutno uporabljamo dve kvantnomehanski teoriji za opis kovalentne vezi in elektronske strukture molekul. To sta teorija valenčne vezi in teorija molekularne orbite. Ključna razlika med teorijo molekularnih orbital in teorijo valenčne vezi je v tem, da teorija molekularnih orbital opisuje tvorbo molekularnih orbital, medtem ko teorija valenčnih vezi opisuje atomske orbitale. Poleg tega je teorijo valenčne vezi mogoče uporabiti samo za dvoatomske molekule, ne pa za večatomske molekule. Vendar pa lahko teorijo molekularne orbite uporabimo za katero koli molekulo.
Povzetek – teorija molekularne orbitale proti teoriji valenčne vezi
Teorija valentne vezi in teorija molekularne orbite sta dve kvantnomehanski teoriji, ki opisujeta kovalentno vez in elektronsko strukturo molekul. Ključna razlika med teorijo molekularnih orbital in teorijo valenčne vezi je v tem, da teorija molekularnih orbital opisuje tvorbo molekularnih orbital, medtem ko teorija valenčnih vezi opisuje atomske orbitale.
