Ključna razlika između teorije molekularnih orbitala i teorije valentne veze je u tome što teorija molekularnih orbitala opisuje formiranje molekularnih orbitala, dok teorija valentnih veza opisuje atomske orbitale.
Različite molekule imaju različita kemijska i fizikalna svojstva od pojedinačnih atoma koji su se spojili da bi formirali te molekule. Da bismo razumjeli ove razlike između atomskih i molekularnih svojstava, potrebno je razumjeti stvaranje kemijske veze između nekoliko atoma da bi nastala molekula. Trenutačno koristimo dvije kvantno-mehaničke teorije za opisivanje kovalentne veze i elektronske strukture molekula. To su teorija valentne veze i teorija molekularne orbitale.
Što je teorija molekularne orbitale?
U molekulama, elektroni se nalaze u molekularnim orbitalama, ali su im oblici različiti i povezani su s više od jedne atomske jezgre. Teorija molekularnih orbitala je opis molekula na temelju molekularnih orbitala.
Možemo dobiti valnu funkciju koja opisuje molekularnu orbitalu linearnom kombinacijom atomskih orbitala. Vezna orbitala nastaje kada dvije atomske orbitale međusobno djeluju u istoj fazi (konstruktivna interakcija). Kada međusobno djeluju izvan faze (destruktivna interakcija), antivezne orbitale iz. Stoga za svaku suborbitalnu interakciju postoje vezne i antivezne orbitale. Vezne orbitale imaju nisku energiju i veća je vjerojatnost da će se u njima nalaziti elektroni. Anti-vezne orbitale imaju visoku energiju, a kada su sve vezne orbitale popunjene, elektroni odlaze i ispunjavaju anti-vezne orbitale.
Što je teorija valentne veze?
Teorija valentne veze temelji se na pristupu lokalizirane veze, koji pretpostavlja da elektroni u molekuli zauzimaju atomske orbitale pojedinačnih atoma. Na primjer, u formiranju molekule H2, dva atoma vodika preklapaju svoje 1s orbitale. Preklapanjem dvije orbitale dijele zajedničko područje u prostoru. U početku, kada su dva atoma udaljena, među njima nema interakcije. Stoga je potencijalna energija nula.
Kako se atomi približavaju jedan drugome, svaki elektron privlači jezgra u drugom atomu, au isto vrijeme elektroni se odbijaju, kao i jezgre. Dok su atomi još razdvojeni, privlačnost je veća od odbijanja, pa se potencijalna energija sustava smanjuje. U točki u kojoj potencijalna energija dosegne minimalnu vrijednost, sustav je u stabilnosti. To se događa kada se dva atoma vodika spoje i formiraju molekulu.
Slika 01: Formiranje Pi veze
Međutim, ovaj koncept koji se preklapa može opisati samo jednostavne molekule kao što su H2, F2, HF, itd. Ova teorija ne uspijeva objasniti molekule poput CH4 Ipak, ovaj se problem može riješiti kombiniranjem ove teorije s hibridnom orbitalnom teorijom. Hibridizacija je miješanje dviju neekvivalentnih atomskih orbitala. Na primjer, u CH4, C ima četiri hibridizirane sp3 orbitale koje se preklapaju sa s orbitalama svakog H.
Koja je razlika između teorije molekularne orbitale i teorije valentne veze?
Trenutno koristimo dvije kvantno-mehaničke teorije za opisivanje kovalentne veze i elektronske strukture molekula. To su teorija valentne veze i teorija molekularne orbitale. Ključna razlika između teorije molekularnih orbitala i teorije valentnih veza je u tome što teorija molekularnih orbitala opisuje formiranje molekularnih orbitala, dok teorija valentnih veza opisuje atomske orbitale. Štoviše, teorija valentne veze može se primijeniti samo za dvoatomne molekule, a ne za poliatomske molekule. Međutim, možemo primijeniti teoriju molekularne orbite za bilo koju molekulu.
Sažetak – teorija molekularne orbitale nasuprot teoriji valentne veze
Teorija valentne veze i teorija molekularne orbitale dvije su kvantno-mehaničke teorije koje opisuju kovalentnu vezu i elektroničku strukturu molekula. Ključna razlika između teorije molekularnih orbitala i teorije valentnih veza je u tome što teorija molekularnih orbitala opisuje formiranje molekularnih orbitala, dok teorija valentnih veza opisuje atomske orbitale.
