La diferència clau entre la teoria dels orbitals moleculars i la teoria de l'enllaç de valència és que la teoria dels orbitals moleculars descriu la formació d'orbitals moleculars, mentre que la teoria de l'enllaç de valència descriu els orbitals atòmics.
Les diferents molècules tenen propietats químiques i físiques diferents que els àtoms individuals que es van unir per formar aquestes molècules. Per entendre aquestes diferències entre les propietats atòmiques i moleculars, cal entendre la formació d'enllaços químics entre diversos àtoms per fer una molècula. Actualment, utilitzem dues teories de la mecànica quàntica per descriure l'enllaç covalent i l'estructura electrònica de les molècules. Aquests són la teoria de l'enllaç de valència i la teoria dels orbitals moleculars.
Què és la teoria de l'orbital molecular?
A les molècules, els electrons resideixen en orbitals moleculars, però les seves formes són diferents i estan associats a més d'un nucli atòmic. La teoria dels orbitals moleculars és la descripció de molècules basades en orbitals moleculars.
Podem obtenir la funció d'ona que descriu un orbital molecular mitjançant la combinació lineal d'orbitals atòmics. Un orbital d'enllaç es forma quan dos orbitals atòmics interactuen en la mateixa fase (interacció constructiva). Quan interaccionen fora de fase (interacció destructiva), els orbitals anti-enllaç de. Per tant, hi ha orbitals d'enllaç i anti-enllaç per a cada interacció suborbital. Els orbitals d'enllaç tenen poca energia i és més probable que els electrons hi resideixin. Els orbitals anti-enllaç tenen una gran energia, i quan tots els orbitals d'enllaç s'omplen, els electrons van i omplen els orbitals anti-enllaç.
Què és la teoria del vincle de valència?
La teoria de l'enllaç de valència es basa en un enfocament d'enllaç localitzat, que suposa que els electrons d'una molècula ocupen orbitals atòmics dels àtoms individuals. Per exemple, en la formació de la molècula H2, dos àtoms d'hidrogen se superposen als seus orbitals 1s. En superposar els dos orbitals, comparteixen una regió comuna a l'espai. Inicialment, quan els dos àtoms estan allunyats, no hi ha interacció entre ells. Per tant, l'energia potencial és zero.
A mesura que els àtoms s'apropen, cada electró és atret pel nucli de l' altre àtom i, al mateix temps, els electrons es repel·len mútuament, igual que els nuclis. Mentre els àtoms encara estan separats, l'atracció és més gran que la repulsió, de manera que l'energia potencial del sistema disminueix. El punt en què l'energia potencial arriba al valor mínim, el sistema està en estabilitat. Això és el que passa quan dos àtoms d'hidrogen s'uneixen i formen la molècula.
Figura 01: Formació d'un enllaç Pi
No obstant això, aquest concepte superposat només pot descriure molècules simples com H2, F2, HF, etc. Aquesta teoria no s'explica. molècules com CH4 No obstant això, aquest problema es pot resoldre combinant aquesta teoria amb la teoria orbital híbrida. La hibridació és la barreja de dos orbitals atòmics no equivalents. Per exemple, a CH4, C té quatre orbitals sp3 hibridats que se superposen amb els orbitals s de cada H.
Quina diferència hi ha entre la teoria de l'orbital molecular i la teoria de l'enllaç de valència?
En l'actualitat, utilitzem dues teories de la mecànica quàntica per descriure l'enllaç covalent i l'estructura electrònica de les molècules. Aquests són la teoria de l'enllaç de valència i la teoria dels orbitals moleculars. La diferència clau entre la teoria dels orbitals moleculars i la teoria de l'enllaç de valència és que la teoria dels orbitals moleculars descriu la formació d'orbitals moleculars, mentre que la teoria de l'enllaç de valència descriu els orbitals atòmics. A més, la teoria de l'enllaç de valència només es pot aplicar a molècules diatòmiques, i no a molècules poliatòmiques. Tanmateix, podem aplicar la teoria de l'orbital molecular per a qualsevol molècula.
Resum: teoria de l'orbital molecular i teoria de l'enllaç de valència
La teoria de l'enllaç de valència i la teoria dels orbitals moleculars són les dues teories de la mecànica quàntica que descriuen l'enllaç covalent i l'estructura electrònica de les molècules. La diferència clau entre la teoria dels orbitals moleculars i la teoria de l'enllaç de valència és que la teoria dels orbitals moleculars descriu la formació d'orbitals moleculars, mentre que la teoria de l'enllaç de valència descriu els orbitals atòmics.
