Forskel mellem molekylær orbital teori og valence bond teori

Det vigtigste forskel mellem molekylær orbital teori og valensbindingsteori er det molekylær orbital teori beskriver den molekylære orbital dannelse, mens valensbindingsteori beskriver atomiske orbitaler.

Forskellige molekyler har forskellige kemiske og fysiske egenskaber end individuelle atomer, der kom sammen til dannelse af disse molekyler. For at forstå disse forskelle mellem atomære og molekylære egenskaber er det nødvendigt at forstå den kemiske bindingsdannelse mellem flere atomer for at fremstille et molekyle. På nuværende tidspunkt bruger vi to kvantemekaniske teorier til at beskrive den kovalente binding og elektroniske struktur af molekyler. Dette er valensbindingsteori og molekylær orbital teori.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er molekylær orbital teori 
3. Hvad er Valence Bond Theory
4. Sammenligning side ved side - Molecular Orbital Theory vs Valence Bond Theory i tabelform
5. Resume

Hvad er molekylær orbital teori?

I molekyler bor elektroner i molekylære orbitaler, men deres former er forskellige, og de er forbundet med mere end en atomkerne. Den molekylære orbitalteori er beskrivelsen af ​​molekyler baseret på molekylære orbitaler.

Vi kan opnå bølgefunktionen, der beskriver en molekylær orbital ved den lineære kombination af atomiske orbitaler. En bindende orbital dannes, når to atomiske orbitaler interagerer i den samme fase (konstruktiv interaktion). Når de interagerer ud af fasen (destruktiv interaktion), anti-bindende orbitaler fra. Derfor er der bindings- og antibinding-orbitaler til hver suborbital interaktion. Limning af orbitaler har lav energi, og det er sandsynligvis, at elektroner bor i disse. Anti-bindende orbitaler er høje i energi, og når alle bindende orbitaler er fyldt, går elektroner og fylder de anti-bindende orbitaler.

Hvad er Valence Bond Theory?

Valensbindingsteori er baseret på lokaliseret bindingsmetode, som antager, at elektroner i et molekyle optager atomiske orbitaler i de enkelte atomer. For eksempel i dannelsen af ​​H₂ molekyle overlapper to hydrogenatomer deres 1s orbitaler. Ved at overlappe de to orbitaler deler de en fælles region i rummet. Oprindeligt, når de to atomer er langt fra hinanden, er der ingen interaktion mellem dem. Derfor er den potentielle energi nul.

Når atomerne nærmer sig hinanden, tiltrækkes hvert elektron af kernen i det andet atom, og på samme tid afviser elektroner hinanden, ligesom kernerne gør. Mens atomerne stadig er adskilt, er tiltrækningen større end frastødelsen, så systemets potentielle energi falder. På det tidspunkt, hvor den potentielle energi når minimumsværdien, er systemet ved stabilitet. Dette er hvad der sker, når to hydrogenatomer samles og danner molekylet.

Figur 01: Dannelse af en Pi-obligation

Imidlertid kan dette overlappende koncept kun beskrive enkle molekyler som H₂, F₂, HF osv. Denne teori undlader at forklare molekyler som CH₄. Ikke desto mindre kan dette problem løses ved at kombinere denne teori med hybrid orbital teorien. Hybridisering er blandingen af ​​to ikke-ækvivalente atomare orbitaler. F.eks. I CH₄, C har fire hybridiserede sp³ orbitaler, der overlapper hinanden med s-orbitaler i hver H.

Hvad er forskellen mellem molekylær orbital teori og valence bond teori?

På nuværende tidspunkt bruger vi to kvantemekaniske teorier til at beskrive den kovalente binding og elektroniske struktur af molekyler. Dette er valensbindingsteori og molekylær orbital teori. Den centrale forskel mellem molekylær orbital teori og valensbindingsteori er, at molekylær orbital teori beskriver den molekylære orbitale dannelse, mens valensbindingsteori beskriver atomiske orbitaler. Derudover kan valensbindingsteori kun anvendes til diatomiske molekyler og ikke for polyatomiske molekyler. Vi kan dog anvende molekylær orbital teori for ethvert molekyle.

Sammendrag - Molecular Orbital Theory vs Valence Bond Theory

Valensbindingsteori og molekylær orbitalteori er de to kvantemekaniske teorier, der beskriver den kovalente binding og elektroniske struktur i molekyler. Den vigtigste forskel mellem molekylær orbital teori og valensbindingsteori er, at molekylær orbital teori beskriver den molekylære orbitale dannelse, mens valensbindingsteori beskriver atomiske orbitaler.

Reference:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Valence Bond (VB) Theory Definition.” ThoughtCo, 4. august, 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Pi-Bond” Af Pi-bond.jpg: JoJanderivativt arbejde: Vladsinger (tale) - Pi-bond.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia