Teorija valentne veze (VB) je teorija kemijskog vezivanja koja objašnjava kemijsku lijepljenje između dva atomi. Poput teorije molekularne orbitale (MO), ona objašnjava povezivanje koristeći principe kvantne mehanike. Prema teoriji valentne veze, vezanje nastaje preklapanjem napunjenih atoma orbitale. Dva atoma međusobno dijele neparni elektron da bi se formirala ispunjena orbitala u obliku a hibridna orbitalna i vežu se zajedno. Sigma i pi obveznice dio su teorije valentnih obveznica.
Ključni odvodi: teorija valencijske obveznice (VB)
- Teorija valentne veze ili VB teorija je teorija utemeljena na kvantnoj mehanici koja objašnjava kako djeluje kemijsko vezivanje.
- U teoriji valentne veze atomske orbitale pojedinih atoma kombiniraju se u tvorbu kemijskih veza.
- Druga glavna teorija kemijskog vezivanja je molekularna orbitalna teorija ili MO teorija.
- Teorija valentne veze koristi se za objašnjenje formiranja kovalentnih kemijskih veza između nekoliko molekula.
Teorija
Teorija valentne veze predviđa stvaranje kovalentne veze između atoma kada imaju napola ispunjene valentne atomske orbite, od kojih svaki sadrži po jedan parni elektron. Ove se atomske orbitale preklapaju, tako da elektroni imaju najveću vjerojatnost da budu u području veze. Oba atoma tada dijele pojedine nesparene elektrone i tvore slabo povezane orbitale.
Dvije atomske orbitale ne moraju biti jednake jedna drugoj. Na primjer, sigma i pi veze mogu se preklapati. Sigma veze nastaju kada dva zajednička elektrona imaju orbitale koje se preklapaju jedan na drugi. Suprotno tome, pi veze nastaju kada se orbitale preklapaju, ali su paralelne jedna s drugom.
Sigma veze tvore između elektrona dvije s-orbitale jer je orbitalni oblik sferičan. Pojedinačne veze sadrže jednu sigmu vezu. Dvostruke veze sadrže sigmu vezu i pi vezu. Trostruke veze sadrže sigmu vezu i dvije pi veze. Kada se kemijske veze formiraju između atoma, atomske orbitale mogu biti hibridi sigma i pi veza.
Teorija pomaže objasniti stvaranje obveznica u slučajevima kada a Lewisova struktura ne mogu opisati stvarno ponašanje. U ovom se slučaju može koristiti nekoliko struktura valentne veze za opisivanje jedne Lewisove strogosti.
Povijest
Teorija valentne veze izvodi se iz Lewisovih struktura. G. N. Lewis je 1916. predložio te strukture, temeljene na ideji da dva podijeljena elektrona koji spajaju tvore kemijske veze. Kvantna mehanika primijenjena je za opisivanje svojstava spajanja u Heitlerovoj - londonskoj teoriji iz 1927. godine. Ova je teorija opisala stvaranje kemijske veze između vodikovih atoma u molekuli H2 pomoću Schrödingerove valne jednadžbe za spajanje valnih funkcija dva atoma vodika. Godine 1928. Linus Pauling kombinirao je Lewisovu ideju vezanja parova s teorijom Heitler-London i predložio teoriju valentnih obveznica. Teorija valentne veze razvijena je za opisivanje rezonancije i orbitalne hibridizacije. Godine 1931. Pauling je objavio članak o teoriji valentnih obveznica pod nazivom "O prirodi kemijske veze". Prvi korišteni računalni programi za opisivanje kemijskog povezivanja koristila se teorija molekularne orbitale, ali od 1980-ih godina postali su principi teorije valentnih veza programirati. Danas su suvremene verzije ovih teorija konkurentne jedna drugoj u pogledu preciznog opisivanja stvarnog ponašanja.
koristi
Teorija valentnih obveznica često može objasniti kako kovalentne veze oblik. dijatomički molekula fluora, F2, primjer je. Atomi fluora međusobno tvore jednostruke kovalentne veze. F-F veza rezultat je preklapanja pz orbite, od kojih svaka sadrži po jedan parni elektron. Slična se situacija događa u vodiku, H2, ali duljine i čvrstoće veze razlikuju se između H2 i F2 molekule. Kovalentna veza nastaje između vodika i fluora u fluorovodičnoj kiselini, HF. Ta veza nastaje iz preklapanja vodika 1a orbitala i fluora 2pz orbitala, od kojih svaki ima neparni elektron. U HF-u oba atoma vodika i fluora dijele ove elektrone u kovalentnoj vezi.
izvori
- Cooper, David L.; Gerratt, Joseph; Raimondi, Mario (1986). "Elektronička struktura molekule benzena." Priroda. 323 (6090): 699. dOI:10,1038 / 323699a0
- Messmer, Richard P.; Schultz, Peter A. (1987). "Elektronička struktura molekule benzena." Priroda. 329 (6139): 492. dOI:10,1038 / 329492a0
- Murrell, J.N.; Kettle, S.F.A.; Tedder, J. M. (1985). Kemijska veza (2. izd.). John Wiley & Sinovi. ISBN 0-471-90759-6.
- Pauling, Linus (1987). "Elektronička struktura molekule benzena." Priroda. 325 (6103): 396. dOI:10,1038 / 325396d0
- Shaik, Sason S.; Phillipe C. Hiberty (2008). Kemičar vodič za teoriju valencije obveznica. New Jersey: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-470-03735-5.