Разница между молекулярной теорией орбиталей и теорией валентных связей

ключевое отличие между молекулярной теорией орбиталей и теорией валентной связи заключается в том, что Теория молекулярных орбиталей описывает образование молекулярных орбиталей, а теория валентных связей описывает атомные орбитали..

Различные молекулы имеют разные химические и физические свойства, чем отдельные атомы, которые соединяются, чтобы сформировать эти молекулы. Чтобы понять эти различия между атомными и молекулярными свойствами, необходимо понять образование химической связи между несколькими атомами для образования молекулы. В настоящее время мы используем две квантово-механические теории для описания ковалентной связи и электронной структуры молекул. Это теория валентной связи и теория молекулярных орбит.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое молекулярно-орбитальная теория 
3. Что такое теория валентной связи
4. Сравнение бок о бок - теория молекулярных орбиталей и теория валентных связей в табличной форме
5. Резюме

Что такое молекулярно-орбитальная теория?

В молекулах электроны находятся на молекулярных орбиталях, но их формы различны, и они связаны с более чем одним атомным ядром. Теория молекулярных орбиталей - это описание молекул на основе молекулярных орбиталей..

Мы можем получить волновую функцию, описывающую молекулярную орбиталь линейной комбинацией атомных орбиталей. Связывающая орбиталь образуется, когда две атомные орбитали взаимодействуют в одной фазе (конструктивное взаимодействие). Когда они взаимодействуют не в фазе (деструктивное взаимодействие), анти-связывающие орбитали из. Следовательно, для каждого суборбитального взаимодействия существуют орбитали связывания и противодействия. Связывающие орбитали имеют низкую энергию, и электроны, скорее всего, будут находиться в них. Антисвязывающие орбитали имеют высокую энергию, и когда все связывающие орбитали заполнены, электроны уходят и заполняют антисвязывающие орбитали.

Что такое теория валентной связи?

Теория валентных связей основана на подходе локализованных связей, который предполагает, что электроны в молекуле занимают атомные орбитали отдельных атомов. Например, при образовании Н₂ молекулы, два атома водорода перекрывают свои 1-орбитали. Перекрывая две орбитали, они разделяют общую область в пространстве. Первоначально, когда два атома находятся далеко друг от друга, между ними нет взаимодействия. Следовательно, потенциальная энергия равна нулю.

Когда атомы приближаются друг к другу, каждый электрон притягивается ядром другого атома, и в то же время электроны отталкивают друг друга, как и ядра. Пока атомы все еще разделены, притяжение больше отталкивания, поэтому потенциальная энергия системы уменьшается. Точка, в которой потенциальная энергия достигает минимального значения, находится в состоянии стабильности. Это то, что происходит, когда два атома водорода собираются вместе и образуют молекулу.

Рисунок 01: Формирование Пи Бонд

Однако эта перекрывающаяся концепция может описывать только простые молекулы, такие как H₂, F₂, HF и т. Д. Эта теория не может объяснить молекулы, такие как CH₄. Тем не менее, эта проблема может быть решена путем объединения этой теории с гибридной орбитальной теорией. Гибридизация - это смешение двух неэквивалентных атомных орбиталей. Например, в СН₄, С имеет четыре гибридных зр³ орбитали, перекрывающиеся с s-орбиталями каждого H.

В чем разница между теорией молекулярных орбиталей и теорией валентных связей?

В настоящее время мы используем две квантово-механические теории для описания ковалентной связи и электронной структуры молекул. Это теория валентных связей и теория молекулярных орбит. Ключевое различие между теорией молекулярных орбиталей и теорией валентных связей состоит в том, что теория молекулярных орбиталей описывает образование молекулярных орбиталей, тогда как теория валентных связей описывает атомные орбитали. Более того, теория валентных связей может применяться только для двухатомных молекул, а не для многоатомных молекул. Тем не менее, мы можем применить молекулярно-орбитальную теорию для любой молекулы.

Резюме - Теория молекулярных орбиталей против теории валентных связей

Теория валентной связи и молекулярно-орбитальная теория - это две квантово-механические теории, которые описывают ковалентную связь и электронную структуру молекул. Ключевое различие между молекулярной теорией орбиталей и теорией валентных связей состоит в том, что теория молекулярных орбиталей описывает образование молекулярных орбиталей, тогда как теория валентных связей описывает атомные орбитали..

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Определение теории валентной связи (VB)». ThoughtCo, 4 августа 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Pi-Bond». Pi-bond.jpg: JoJandrivative работа: Владсингер (разговор) - Pi-bond.jpg (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia