Razlika med VSEPR in Valence Bond Theory - Razlika Med

Razlika med VSEPR in Valence Bond Theory

Glavna razlika - VSEPR vs Valence Bond Theory

Teorija VSEPR in valentne vezi sta dve teoriji v kemiji, ki se uporabljata za razlago lastnosti kovalentnih spojin. Teorija VSEPR pojasnjuje prostorsko razporeditev atomov v molekuli. Ta teorija uporablja repulzije med osamljenimi elektronskimi pari in veznimi elektronskimi parovi, da bi napovedala obliko določene molekule. Teorija valentnih vezi pojasnjuje kemijsko vez med atomi. Ta teorija pojasnjuje prekrivanje orbitalov, da bi tvorila sigmo vez ali pi vez. Glavna razlika med VSEPR in teorijo valentnih vezi je ta VSEPR opisuje geometrijo molekule, medtem ko teorija valentnega upogiba opisuje kemijsko vezavo v molekulah.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je teorija VSEPR
      - Opredelitev, razlaga, uporaba s primeri
2. Kaj je teorija valentnih vezi
      - Opredelitev, razlaga, uporaba s primeri
3. Kakšna je razlika med VSEPR in Valence Bond Theory
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: kovalentna vez, geometrija, hibridizacija, Pi Bond, Sigma Bond, teorija valentnih vezi, teorija VSEPR


Kaj je teorija VSEPR

VSEPR ali Valence Shell elektronski par teorija odbijanja je teorija, ki napoveduje geometrijo molekule. Z uporabo teorije VSEPR lahko predlagamo prostorske ureditve za molekule, ki imajo kovalentne vezi ali koordinacijske vezi. Ta teorija temelji na odporih med elektronskimi pari v valentni lupini atomov. Elektronske pare najdemo v dveh vrstah, kot sta vezni pari in osamljeni pari. Obstajajo tri vrste odbijanja, ki so prisotne med temi elektronskimi pari.

  • Bond Pair - vezni par repulsion
  • Bond Pair - osamljen par repulsion
  • Lone Pair - samoten par repulsion

Do teh odvratnosti pride, ker so vsi ti pari elektronski pari; ker so vsi negativno nabiti, se odbijajo. Pomembno je opozoriti, da ti odgoni niso enaki. Odpor, ki ga ustvari osamljen par, je višji od tistega, ki ga ima vezni par. Z drugimi besedami, posamezni par potrebuje več prostora kot parov.

  • Repulsion Lone Pair> Repulsion by Bond Pair

Teorija VSEPR se lahko uporablja za napovedovanje geometrije elektronov in geometrije molekul. Geometrija elektronov je oblika molekule, vključno s prisotnimi posameznimi pari. Molekularna geometrija je oblika molekule, ki upošteva samo vezne elektronske pare.

Naslednje oblike so osnovne oblike molekul, ki jih lahko dobimo z uporabo teorije VSEPR.


Slika 1: Tabela molekularne geometrije

Geometrija molekule je določena s številom veznih parov in osamljenih parov okoli osrednjega atoma. Centralni atom je pogosto najmanj elektronegativni atom med drugimi atomi, ki so prisotni v molekuli. Vendar pa je najbolj natančna metoda za določitev osrednjega atoma izračun relativne elektronegativnosti vsakega atoma. Poglejmo dva primera.

  • BeCl2 (Berilijev klorid)

    Osrednji atom je Be.
    Ima 2 valenčna elektrona.
    Cl atom lahko deli en elektron na atom.
    Zato je skupno število elektronov okoli osrednjega atoma = 2 (od Be) + 1 × 2 (od atomov cl) = 4
    Zato je število elektronskih parov okoli atoma Be = 4/2 = 2
    Število enotnih obveznic = 2
    Število prisotnih posameznih parov = 2 - 2 = 0
    Zato je geometrija molekule BeCl2 linearna.


Slika 2: Linearna struktura BeCl2 Molekula

  • H2Molekula

Osrednji atom je O.
Število valenčnih elektronov okoli O je 6.
Število elektronov, ki si jih delijo H na en atom, je 1.
Zato je skupno število elektronov okoli O = 6 (O) + 1 x 2 (H) = 8
Število parov elektronov okoli O = 8/2 = 4
Število osamljenih parov okoli O = 2
Število enojnih vezi okoli O = 2
Zato je geometrija H2O kotna.


Slika 3: Geometrija H2Molekula

Če pogledamo zgornja dva primera, sta obe molekuli sestavljeni iz 3 atomov. Obe molekuli imata 2 enojni kovalentni vezi. Toda geometrije so drugačne. Razlog je v tem, da je H2O ima 2 enolične pare, vendar BeCl2 nima osamljenih parov. Samostojni pari na O atomu odbijajo vezne elektronske pare. To odvračanje povzroči, da se obe vezi približata drug drugemu. Toda zaradi odrivanja med dvema veznima paroma, ne morejo priti zelo blizu. To pomeni, da obstaja neto odboj med elektronskimi pari okoli O-atoma. Posledica tega je molekula v obliki kota in ne linearna. V BeCl2 molekula, zaradi edinih parov ne pride do nobenih odbojov, ker ni dvojnih parov. Zato se pojavijo le repulzije veznih parov in so vezi v najbolj oddaljenih položajih, kjer se pojavi minimalno odbijanje.

Kaj je Valence Bond Theory

Teorija valentnih vezi je teorija, ki pojasnjuje kemijsko vezavo v kovalentni spojini. Kovalentne spojine so sestavljene iz atomov, ki so povezani drug z drugim s pomočjo kovalentnih vezi. Kovalentna vez je vrsta kemične vezi, ki nastane zaradi delitve elektronov med dvema atomoma. Ti atomi delijo elektrone, da zapolnijo svoje orbitale in postanejo stabilni. Če v atomu obstajajo neparni elektroni, je manj stabilen kot atom, ki ima parne elektrone. Zato atomi tvorijo kovalentne vezi, da bi združili vse elektrone.

Atomi imajo elektrone v svojih lupinah. Te lupine so sestavljene iz podkonstrukcij, kot so s, p, d, itd. Razen za pod-lupino s, so druge pod-lupine sestavljene iz orbital. Spodaj je prikazano število orbitalov v posamezni podkonstrukciji.

Podcelica

Število orbital

Imena orbital

s

0

str

3

strx, stry, strz

d

5

dxz, dxy, dyz, dx2y2, dz2

Vsaka orbita lahko vsebuje največ dva elektrona, ki imata nasproti vrteča se. Teorija valentnih vezi kaže, da se delitev elektronov izvaja prek prekrivanja orbitalov. Ker elektrone privlačijo jedro, elektroni ne morejo popolnoma zapustiti atoma. Zato se ti elektroni delita med dvema atomoma.

Obstajata dve vrsti kovalentnih vezi, znane kot sigma vezi in pi vezi. Te vezi nastajajo zaradi prekrivanja ali hibridizacije orbitalov. Po tej hibridizaciji se med dvema atomoma tvori nova orbita. Nova orbita je poimenovana glede na vrsto hibridizacije. Sigma vez se vedno oblikuje zaradi prekrivanja dveh s orbital. Pi vez se oblikuje, ko se dve p orbitali prekrivata.

Toda ko se orbita prekriva z orbitalo p, se razlikuje od s-s prekrivanja orbite in prekrivanja p-p orbite. Da bi pojasnili to vrsto vezave, je hibridizacijo orbitalov našel znanstvenik Linus Pauling. Hibridizacija povzroči nastanek hibridnih orbitalov. Obstajajo tri glavne vrste hibridnih orbital, kot sledi.

sp3 Hibridne orbitale

Ta orbita se tvori, ko hibridiziramo orbitalne in 3 p orbitale. (S orbitale so sferične oblike in p orbitale imajo obliko dumbbell. Sp3 orbital dobi novo obliko.) Zato ima atom 4 hibridne orbitale.

sp2 Hibridne orbitale

Ta orbita se tvori, ko hibridiziramo orbitalne in 2 p orbitale. Oblika se razlikuje od oblike orbitalnih in p orbital. Atom ima 3 hibridne orbitale in ne-hibridizirano p orbital.

sp hibridne orbitale

Ta orbita se tvori, ko hibridiziramo orbitalno in p orbitalno. Oblika se razlikuje od oblike orbitalnih in p orbital. Zdaj ima atom 2 hibridni orbitali in 2 ne-hibridizirani p orbitali.


Slika 04: Oblike hibridnih orbitalov

Razlika med VSEPR in Valence Bond Theory

Opredelitev

VSEPR: Teorija VSEPR je teorija, ki napoveduje geometrijo molekule.

Valence Bond Theory: Teorija valentnih vezi je teorija, ki pojasnjuje kemijsko vezavo v kovalentni spojini.

Osnova

VSEPR: Teorija VSEPR temelji na repulzijah med posameznimi elektronskimi pari in veznimi elektronnimi pari.

Valence Bond Theory: Teorija valentnih vezi temelji na prekrivanju orbitalov, da bi tvorila kemijsko vez.

Orbitale

VSEPR: Teorija VSEPR ne podaja podrobnosti o orbitalih, ki so prisotne v atomih molekule.

Valence Bond Theory: Teorija valentnih vezi daje podrobnosti o orbitalih, ki so prisotne v atomih molekule.

Geometrija

VSEPR: Teorija VSEPR daje geometrijo molekul.

Valence Bond Theory: Teorija valentnih vezi ne daje geometrije molekul.

Kemična vezava

VSEPR: Teorija VSEPR ne navaja tipov vezi med atomi.

Valence Bond Theory: Teorija valentnih vezi označuje vrste vezi med atomi.

Zaključek

Teorija VSEPR in teorija valentnih vezi sta osnovni teoriji, ki sta bili razviti, da bi razumeli oblike in vezi kemičnih vrst. Te teorije veljajo za spojine s kovalentnimi vezmi. Razlika med VSEPR in teorijo valentnih vezi je, da teorija VSEPR pojasnjuje obliko molekule, medtem ko teorija valentnih vezi pojasnjuje nastanek kemijskih vezi med atomi molekule.

Reference:

1. Jessie A. Key in David W. Ball. "Uvodna kemija - 1. kanadska izdaja." Valence Bond Theory and Hybrid Orbitals | Uvodna kemija - 1. kanadska izdaja. N.p., n.d. Splet.