Tofauti Kati ya Nadharia ya Obiti ya Molekuli na Nadharia ya Dhamana ya Valence

2024 Mwandishi: Alex Aldridge | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 13:51

Tofauti kuu kati ya nadharia ya obiti ya molekuli na nadharia ya dhamana ya valence ni kwamba nadharia ya obiti ya molekuli inaelezea uundaji wa obiti wa molekuli, ambapo nadharia ya valence bond inaeleza obiti za atomiki.

Molekuli tofauti zina sifa tofauti za kemikali na kimaumbile kuliko atomi mahususi ambazo ziliungana na kuunda molekuli hizi. Ili kuelewa tofauti hizi kati ya sifa za atomiki na molekuli, ni muhimu kuelewa uundaji wa dhamana ya kemikali kati ya atomi kadhaa ili kutengeneza molekuli. Kwa sasa, tunatumia nadharia mbili za quantum za kiufundi kuelezea dhamana ya ushirikiano na muundo wa elektroniki wa molekuli. Hizi ni nadharia ya dhamana ya valence na nadharia ya obiti ya molekuli.

Nadharia ya Obiti ya Molekuli ni nini?

Katika molekuli, elektroni hukaa katika obiti za molekuli, lakini maumbo yake ni tofauti, na yanahusishwa na zaidi ya viini vya atomiki moja. Nadharia ya obiti ya molekuli ni maelezo ya molekuli kulingana na obiti za molekuli.

Tunaweza kupata kitendakazi cha wimbi kinachoelezea obiti ya molekuli kwa mseto wa mstari wa obiti za atomiki. Obiti inayounganisha huunda wakati obiti mbili za atomiki zinaingiliana katika awamu sawa (maingiliano ya kujenga). Wakati wao kuingiliana nje ya awamu (uingiliano wa uharibifu), orbitals anti-bonding kutoka. Kwa hiyo, kuna obiti za kuunganisha na za kupinga kwa kila mwingiliano wa suborbital. Obiti za kuunganisha zina nishati ya chini, na elektroni zina uwezekano mkubwa wa kukaa katika hizo. Obiti za kuzuia kuunganisha zina nishati nyingi, na wakati obiti zote za kuunganisha zinajazwa, elektroni huenda na kujaza obiti za kupambana na kuunganisha.

Nadharia ya Valence Bond ni nini?

Nadharia ya dhamana ya valence inatokana na mbinu iliyojanibishwa ya dhamana, ambayo inadhania kuwa elektroni katika molekuli huchukua obiti za atomiki za atomi mahususi. Kwa mfano, katika uundaji wa molekuli H_{2, atomi mbili za hidrojeni hupishana obiti zao za 1. Kwa kuingiliana obiti mbili, wanashiriki eneo la kawaida katika nafasi. Hapo awali, wakati atomi mbili ziko mbali, hakuna mwingiliano kati yao. Kwa hivyo, nishati inayowezekana ni sifuri.}

Atomu zinapokaribiana, kila elektroni huvutwa na kiini katika atomi nyingine, na wakati huo huo, elektroni hufukuzana, kama vile nuclei. Wakati atomi bado zimetenganishwa, mvuto ni mkubwa zaidi kuliko kurudisha nyuma, kwa hivyo nishati inayowezekana ya mfumo hupungua. Hatua ambayo nishati inayowezekana hufikia thamani ya chini, mfumo uko kwenye utulivu. Hiki ndicho kinachotokea wakati atomi mbili za hidrojeni zinapokusanyika na kutengeneza molekuli.

Kielelezo 01: Uundaji wa Pi Bond

Hata hivyo, dhana hii inayopishana inaweza tu kuelezea molekuli rahisi kama H₂, F₂, HF, n.k. Nadharia hii imeshindwa kueleza. molekuli kama CH₄ Hata hivyo, tatizo hili linaweza kutatuliwa kwa kuchanganya nadharia hii na nadharia mseto ya obiti. Mseto ni mchanganyiko wa obiti mbili za atomiki zisizo sawa. Kwa mfano, katika CH₄, C ina obiti nne za mseto^{3 obiti zinazopishana na s obiti za kila H.}

Nini Tofauti Kati ya Nadharia ya Molecular Orbital na Nadharia ya Valence Bond?

Kwa sasa, tunatumia nadharia mbili za kiufundi za quantum kuelezea dhamana shirikishi na muundo wa kielektroniki wa molekuli. Hizi ni nadharia ya dhamana ya Valence na nadharia ya obiti ya molekuli. Tofauti kuu kati ya nadharia ya obiti ya molekuli na nadharia ya dhamana ya valence ni kwamba nadharia ya obiti ya molekuli inaelezea malezi ya obiti ya molekuli, wakati nadharia ya dhamana ya valence inaelezea obiti za atomiki. Zaidi ya hayo, nadharia ya dhamana ya valence inaweza kutumika tu kwa molekuli za diatomiki, na si kwa molekuli za polyatomic. Hata hivyo, tunaweza kutumia nadharia ya obiti ya molekuli kwa molekuli yoyote.

Muhtasari – Nadharia ya Obiti ya Molekuli dhidi ya Nadharia ya Dhamana ya Valence

Nadharia ya dhamana ya valence na nadharia ya obiti ya molekuli ni nadharia mbili za kimawazo za quantum zinazoelezea dhamana shirikishi na muundo wa kielektroniki wa molekuli. Tofauti kuu kati ya nadharia ya obiti ya molekuli na nadharia ya dhamana ya valence ni kwamba nadharia ya obiti ya molekuli inaelezea malezi ya obiti ya molekuli, wakati nadharia ya dhamana ya valence inaelezea obiti za atomiki.