Het belangrijkste verschil tussen de moleculaire orbita altheorie en de valentiebindingstheorie is dat de moleculaire orbita altheorie de moleculaire orbitaalvorming beschrijft, terwijl de valentiebindingstheorie atomaire orbitalen beschrijft.
Verschillende moleculen hebben andere chemische en fysische eigenschappen dan individuele atomen die zich hebben verenigd om deze moleculen te vormen. Om deze verschillen tussen atomaire en moleculaire eigenschappen te begrijpen, is het noodzakelijk om de chemische bindingsvorming tussen verschillende atomen te begrijpen om een molecuul te maken. Momenteel gebruiken we twee kwantummechanische theorieën om de covalente binding en elektronische structuur van moleculen te beschrijven. Dit zijn de valentiebindingstheorie en de moleculaire orbita altheorie.
Wat is moleculaire orbitale theorie?
In moleculen bevinden elektronen zich in moleculaire orbitalen, maar hun vorm is anders en ze zijn geassocieerd met meer dan één atoomkern. De moleculaire orbita altheorie is de beschrijving van moleculen op basis van moleculaire orbitalen.
We kunnen de golffunctie verkrijgen die een moleculaire orbitaal beschrijft door de lineaire combinatie van atomaire orbitalen. Een bindende orbitaal ontstaat wanneer twee atomaire orbitalen in dezelfde fase op elkaar inwerken (constructieve interactie). Wanneer ze uit fase interageren (destructieve interactie), komen anti-bindende orbitalen uit. Daarom zijn er bindende en anti-bindende orbitalen voor elke suborbitale interactie. Bindende orbitalen hebben een lage energie en elektronen zullen daar eerder verblijven. Anti-bindende orbitalen hebben een hoge energie, en wanneer alle bindende orbitalen gevuld zijn, gaan elektronen de anti-bindende orbitalen vullen.
Wat is de valentie-obligatietheorie?
Valentiebindingstheorie is gebaseerd op een gelokaliseerde bindingsbenadering, die ervan uitgaat dat elektronen in een molecuul atomaire orbitalen van de individuele atomen bezetten. Bijvoorbeeld, bij de vorming van het H2-molecuul overlappen twee waterstofatomen hun 1s-orbitalen. Door de twee orbitalen te overlappen, delen ze een gemeenschappelijk gebied in de ruimte. Aanvankelijk, wanneer de twee atomen ver van elkaar verwijderd zijn, is er geen interactie tussen hen. Daarom is de potentiële energie nul.
Terwijl de atomen elkaar naderen, wordt elk elektron aangetrokken door de kern in het andere atoom, en tegelijkertijd stoten elektronen elkaar af, net als de kernen. Terwijl de atomen nog steeds gescheiden zijn, is de aantrekkingskracht groter dan de afstoting, dus de potentiële energie van het systeem neemt af. Op het punt waarop de potentiële energie de minimumwaarde bereikt, is het systeem in stabiliteit. Dit is wat er gebeurt als twee waterstofatomen samenkomen en het molecuul vormen.
Figuur 01: Vorming van een Pi-obligatie
Dit overlappende concept kan echter alleen eenvoudige moleculen beschrijven zoals H2, F2, HF, enz. Deze theorie kan niet verklaren moleculen zoals CH4 Toch kan dit probleem worden opgelost door deze theorie te combineren met de hybride orbita altheorie. Hybridisatie is het mengen van twee niet-equivalente atomaire orbitalen. In CH4 heeft C bijvoorbeeld vier gehybridiseerde sp3 orbitalen die elkaar overlappen met de s-orbitalen van elke H.
Wat is het verschil tussen moleculaire orbita altheorie en valentiebindingstheorie?
Op dit moment gebruiken we twee kwantummechanische theorieën om de covalente binding en elektronische structuur van moleculen te beschrijven. Dit zijn de valentiebindingstheorie en de moleculaire orbita altheorie. Het belangrijkste verschil tussen de moleculaire orbita altheorie en de valentiebindingstheorie is dat de moleculaire orbita altheorie de moleculaire orbitaalvorming beschrijft, terwijl de valentiebindingstheorie atomaire orbitalen beschrijft. Bovendien kan de valentiebindingstheorie alleen worden toegepast voor diatomische moleculen en niet voor polyatomaire moleculen. We kunnen de moleculaire orbita altheorie echter voor elk molecuul toepassen.
Samenvatting – Moleculaire orbitale theorie versus valentiebindingstheorie
Valentiebindingstheorie en moleculaire orbita altheorie zijn de twee kwantummechanische theorieën die de covalente binding en elektronische structuur van moleculen beschrijven. Het belangrijkste verschil tussen de moleculaire orbita altheorie en de valentiebindingstheorie is dat de moleculaire orbita altheorie de moleculaire orbitaalvorming beschrijft, terwijl de valentiebindingstheorie atomaire orbitalen beschrijft.
