Teorie valenční vazby (VB) je teorie chemické vazby, která vysvětluje chemikálii lepení mezi dvěma atomy. Podobně jako teorie molekulární orbitální (MO), vysvětluje spojování pomocí principů kvantové mechaniky. Podle teorie valenčních vazeb je vazba způsobena překrýváním napůl naplněných atomů orbitaly. Dva atomy sdílejte si navzájem nepárový elektron, aby vytvořili vyplněnou orbitální formu a hybridní orbitální a spojit dohromady. Sigma a pi pouta jsou součástí teorie valenčních vazeb.
Klíčové cesty: Teorie valence Bond (VB)
- Teorie valenčních vazeb nebo teorie VB je teorie založená na kvantové mechanice, která vysvětluje, jak funguje chemické vazby.
- V teorii valenčních vazeb jsou atomové orbity jednotlivých atomů kombinovány za vzniku chemických vazeb.
- Další hlavní teorie chemické vazby je molekulární orbitální teorie nebo MO teorie.
- Teorie valenčních vazeb se používá k vysvětlení toho, jak se tvoří kovalentní chemické vazby mezi několika molekulami.
Teorie
Teorie valenční vazby předpovídá tvorbu kovalentní vazby mezi atomy, když mají napůl naplněné valenční atomové orbitaly, z nichž každý obsahuje jediný nepárový elektron. Tyto atomové orbitaly se překrývají, takže elektrony mají nejvyšší pravděpodobnost, že budou v oblasti vazby. Oba atomy pak sdílejí jednotlivé nepárové elektrony a vytvářejí slabě spojené orbity.
Dva atomové orbitaly nemusí být stejné jako ostatní. Například vazby sigma a pi se mohou překrývat. Sigma svazky se tvoří, když dva sdílené elektrony mají orbitaly, které se překrývají hlava-k-hlava. Naproti tomu pi vazby vznikají, když se oběžné dráhy překrývají, ale jsou vzájemně rovnoběžné.
Sigma vazby se tvoří mezi elektrony dvou s-orbitálů, protože orbitální tvar je kulový. Jednotlivé vazby obsahují jednu sigma vazbu. Dvojné vazby obsahují vazbu sigma a pí. Trojité vazby obsahují vazbu sigma a dvě vazby pi. Když se mezi atomy vytvoří chemické vazby, atomové orbitaly mohou být hybridy vazby sigma a pi.
Teorie pomáhá vysvětlit tvorbu vazby v případech, kdy Lewisova struktura nemůže popsat skutečné chování. V tomto případě lze k popisu jedné zúžení Lewis použít několik valenčních vazebných struktur.
Dějiny
Teorie valenčních vazeb vychází z Lewisových struktur. G.N. Lewis navrhl tyto struktury v roce 1916, založený na myšlence, že dva sdílené vazebné elektrony tvořily chemické vazby. Kvantová mechanika byla použita k popisu vazebných vlastností v Heitler-Londýnské teorii z roku 1927. Tato teorie popisuje chemickou vazbu mezi atomy vodíku v molekule H2 za použití Schrödingerovy vlnové rovnice pro sloučení vlnových funkcí dvou atomů vodíku. V 1928, Linus Pauling kombinoval Lewisův pár spojit nápad s Heitler-Londýn teorie navrhnout valenční teorii vazby. Teorie valenčních vazeb byla vyvinuta k popisu rezonanční a orbitální hybridizace. V roce 1931 Pauling publikoval dokument o teorii valenčních vazeb s názvem „O povaze chemického dluhopisu“. První použité počítačové programy k popisu chemické vazby použité molekulární orbitální teorie, ale od 80. let se principy teorie valenčních vazeb staly programovatelný. Dnešní moderní verze těchto teorií si vzájemně konkurují, pokud jde o přesný popis skutečného chování.
Použití
Teorie valenčních svazků může často vysvětlit jak kovalentní vazby formulář. diatomická molekula fluoru, F2, je příklad. Atomy fluoru tvoří mezi sebou jednoduché kovalentní vazby. Vazba F-F je výsledkem překrývání strz orbitaly, z nichž každý obsahuje jeden nepárový elektron. Podobná situace nastává ve vodíku, H2, ale délky vazby a síla se mezi H liší2 a F2 molekuly. Mezi vodíkem a fluorem v kyselině fluorovodíkové, HF, se tvoří kovalentní vazba. Tato vazba se tvoří z překrývání vodíku 1s orbitální a fluor 2strz orbitální, z nichž každý má nepárový elektron. V HF oba atomy vodíku a fluoru sdílejí tyto elektrony v kovalentní vazbě.
Zdroje
- Cooper, David L.; Gerratt, Joseph; Raimondi, Mario (1986). "Elektronická struktura molekuly benzenu." Příroda. 323 (6090): 699. doi:10,1038 / 323699a0
- Messmer, Richard P.; Schultz, Peter A. (1987). "Elektronická struktura molekuly benzenu." Příroda. 329 (6139): 492. doi:10,1038 / 329492a0
- Murrell, J.N.; Kettle, S.F.A.; Tedder, J. M. (1985). The Chemical Bond (2. vydání). John Wiley a synové. ISBN 0-471-90759-6.
- Pauling, Linus (1987). "Elektronická struktura molekuly benzenu." Příroda. 325 (6103): 396. doi:10,1038 / 325396d0
- Shaik, Sason S.; Phillipe C. Hiberty (2008). Průvodce lékárny k teorii valence Bonda. New Jersey: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-470-03735-5.