Diferença entre a Teoria Orbital Molecular e a Teoria de Bond de Valência

o diferença chave entre a teoria orbital molecular e teoria da ligação de valência é que teoria orbital molecular descreve a formação orbital molecular, enquanto teoria da ligação de valência descreve orbitais atômicos.

Moléculas diferentes têm propriedades químicas e físicas diferentes dos átomos individuais que se uniram para formar essas moléculas. Para entender essas diferenças entre propriedades atômicas e moleculares, é necessário entender a formação de ligações químicas entre vários átomos para formar uma molécula. Atualmente, usamos duas teorias da mecânica quântica para descrever a ligação covalente e a estrutura eletrônica das moléculas. São teoria da ligação de valência e teoria orbital molecular.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é a teoria orbital molecular 
3. O que é a Teoria de Valence Bond
4. Comparação Lado a Lado - Teoria Molecular Orbital vs Teoria de Valence Bond em Forma Tabular
5. Resumo

O que é teoria orbital molecular?

Nas moléculas, os elétrons residem nos orbitais moleculares, mas suas formas são diferentes e estão associadas a mais de um núcleo atômico. A teoria dos orbitais moleculares é a descrição de moléculas baseadas em orbitais moleculares.

Podemos obter a função de onda que descreve um orbital molecular pela combinação linear de orbitais atômicos. Um orbital de ligação se forma quando dois orbitais atômicos interagem na mesma fase (interação construtiva). Quando eles interagem fora de fase (interação destrutiva), orbitais anti-ligação de. Portanto, existem orbitais de ligação e anti-ligação para cada interação suborbital. Os orbitais de ligação têm pouca energia e é mais provável que os elétrons residam nesses. Orbitais anti-ligação são ricos em energia, e quando todos os orbitais de ligação estão cheios, os elétrons vão e enchem os orbitais anti-ligação.

O que é a Teoria de Valence Bond?

A teoria da ligação de valência é baseada na abordagem de ligação localizada, que assume que os elétrons de uma molécula ocupam orbitais atômicos dos átomos individuais. Por exemplo, na formação do H₂ Na molécula, dois átomos de hidrogênio se sobrepõem aos orbitais 1s. Sobrepondo os dois orbitais, eles compartilham uma região comum no espaço. Inicialmente, quando os dois átomos estão distantes, não há interação entre eles. Portanto, a energia potencial é zero.

À medida que os átomos se aproximam, cada elétron é atraído pelo núcleo do outro átomo e, ao mesmo tempo, os elétrons se repelem, assim como os núcleos. Enquanto os átomos ainda estão separados, a atração é maior que a repulsão, portanto a energia potencial do sistema diminui. O ponto em que a energia potencial atinge o valor mínimo, o sistema está em estabilidade. É o que acontece quando dois átomos de hidrogênio estão se unindo e formando a molécula.

Figura 01: Formação de uma ligação Pi

No entanto, esse conceito sobreposto só pode descrever moléculas simples como H₂, F₂, HF, etc. Essa teoria falha em explicar moléculas como CH₄. No entanto, esse problema pode ser resolvido combinando essa teoria com a teoria orbital híbrida. Hibridização é a mistura de dois orbitais atômicos não equivalentes. Por exemplo, em CH₄, C tem quatro sp hibridizados³ orbitais sobrepostos aos s orbitais de cada H.

Qual é a diferença entre a teoria dos orbitais moleculares e a teoria das ligações de valência?

Atualmente, usamos duas teorias da mecânica quântica para descrever a ligação covalente e a estrutura eletrônica das moléculas. Estas são a teoria das ligações de Valence e a teoria orbital molecular. A principal diferença entre a teoria dos orbitais moleculares e a teoria das ligações de valência é que a teoria dos orbitais moleculares descreve a formação dos orbitais moleculares, enquanto a teoria das ligações de valência descreve os orbitais atômicos. Além disso, a teoria da ligação de valência só pode ser aplicada para moléculas diatômicas, e não para moléculas poliatômicas. No entanto, podemos aplicar a teoria orbital molecular para qualquer molécula.

Resumo - Teoria Orbital Molecular vs Teoria de Valence Bond

A teoria da ligação de valência e a teoria orbital molecular são as duas teorias da mecânica quântica que descrevem a ligação covalente e a estrutura eletrônica das moléculas. A principal diferença entre a teoria dos orbitais moleculares e a teoria das ligações de valência é que a teoria dos orbitais moleculares descreve a formação dos orbitais moleculares, enquanto a teoria das ligações de valência descreve os orbitais atômicos.

Referência:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Definição da teoria de Valence Bond (VB)". ThoughtCo, 4 de agosto de 2019, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. "Pi-Bond" Por Pi-bond.jpg: Trabalho JoJanderivative: Vladsinger () - Pi-bond.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia