Теорията за валентната връзка (VB) е теория за химично свързване, която обяснява химичното залепване между две атома. Подобно на теорията за молекулярната орбитала (МО), тя обяснява свързването, като използва принципи на квантовата механика. Според теорията на валентните връзки свързването се причинява от припокриването на полунапълнени атоми орбитали. Двата атома споделят един на друг неспарен електрон, за да образуват запълнена орбитала, за да образуват a хибридна орбитална и се свързват заедно. Sigma и pi връзки са част от теорията за валентната връзка.
Ключови заведения: Теория на валентната връзка (VB)
- Теорията на валентните връзки или теорията на VB е теория, основана на квантовата механика, която обяснява как работи химичното свързване.
- Във теорията за валентните връзки атомните орбитали на отделните атоми се комбинират, за да образуват химически връзки.
- Другата основна теория за химичното свързване е молекулярната орбитална теория или MO теорията.
- Теорията на валентната връзка се използва за обяснение как се образуват ковалентни химични връзки между няколко молекули.
теория
Теорията на валентната връзка прогнозира образуването на ковалентна връзка между атомите, когато те имат полунапълнени валентни атомни орбитали, всеки от които съдържа един неспарен електрон. Тези атомни орбитали се припокриват, така че електроните имат най-голяма вероятност да бъдат в областта на връзката. След това и двата атома споделят единичните несдвоени електрони, за да образуват слабо свързани орбитали.
Не е необходимо двете атомни орбитали да са еднакви една с друга. Например сигма и пи връзките могат да се припокриват. Сигма връзките се образуват, когато двата споделени електрона имат орбитали, които се припокриват главата на главата. За разлика от тях pi връзките се образуват, когато орбиталите се припокриват, но са успоредни една на друга.
Сигма връзките се образуват между електрони от две s-орбитали, тъй като орбиталната форма е сферична. Единичните връзки съдържат една сигма връзка. Двойните връзки съдържат сигма връзка и пи връзка. Тройните връзки съдържат сигма връзка и две pi връзки. Когато химичните връзки се образуват между атомите, атомните орбитали могат да бъдат хибриди на сигма и пи връзки.
Теорията помага да се обясни образуването на облигации в случаите, когато а Структура на Люис не може да опише истинското поведение. В този случай могат да се използват няколко структури на валентни връзки, за да се опише една стриктура на Люис.
история
Теорията на валентните връзки черпи от структурите на Люис. G.N. Люис предложи тези структури през 1916 г., въз основа на идеята, че два споделени свързващи електрона образуват химически връзки. Квантовата механика е приложена за описание на свойствата на свързване в теорията на Хайтлер-Лондон от 1927г. Тази теория описва образуването на химическа връзка между водородните атоми в молекулата на Н2, използвайки вълновото уравнение на Шрьодингер за сливане на вълновите функции на двата водородни атома. През 1928 г. Линус Полинг комбинира идеята за свързване на двойката на Люис с теорията на Хайтлер-Лондон, за да предложи теория за валентни облигации. Теорията на валентните връзки е разработена, за да опише резонанса и орбиталната хибридизация. През 1931 г. Полинг публикува документ за теорията на валентните облигации, озаглавен „За природата на химическата връзка“. Първите използвани компютърни програми за да се опише химичното свързване, използвана молекулярна орбитална теория, но от 80-те години насам принципите на теорията на валентните връзки се превърнаха в програмируеми. Днес съвременните версии на тези теории са конкурентни помежду си по отношение на точното описание на реалното поведение.
употреби
Теорията на валентните облигации често може да обясни как ковалентни връзки образуват. Най- двуатомен флуорна молекула, F2, е пример. Флуорните атоми образуват единични ковалентни връзки помежду си. F-F връзката е резултат от припокриване рZ орбитали, всяка от които съдържа един единствен неспарен електрон. Подобна ситуация възниква и при водород, Н2, но дължините и силата на връзката са различни между H2 и F2 молекули. Ковалентна връзка се образува между водород и флуор в флуороводородна киселина, HF. Тази връзка се образува от припокриването на водорода 1с орбитал и флуор 2рZ орбитална, всяка от които има несдвоен електрон. В HF, както водородните, така и флуорните атоми споделят тези електрони в ковалентна връзка.
Източници
- Cooper, David L.; Герат, Джоузеф; Раймонди, Марио (1986). "Електронната структура на бензолната молекула." природа. 323 (6090): 699. DOI:10,1038 / 323699a0
- Messmer, Richard P.; Шулц, Петър А. (1987). "Електронната структура на бензолната молекула." природа. 329 (6139): 492. DOI:10,1038 / 329492a0
- Murrell, J.N.; Kettle, S.F.A.; Tedder, J. M. (1985). Химическата връзка (2-ро изд.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-90759-6.
- Полинг, Линус (1987). "Електронна структура на молекулата на бензола." Nature. 325 (6103): 396. DOI:10,1038 / 325396d0
- Shaik, Sason S.; Филипе В. Hiberty (2008). Ръководство на химика за теорията на валентната връзка. Ню Джърси: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-470-03735-5.