הגדרת התיאוריה של Valence Bond (VB)

תיאוריית Valence Bond (VB) היא תיאוריית קשרים כימיים המסבירה את הכימיקלים קשר בין שתיים אטומים. בדומה לתיאוריה המולקולרית האורביטאלית (MO), היא מסבירה קשרים באמצעות עקרונות של מכניקת הקוונטים. על פי תורת קשרי הערכיות, הקשר נגרם כתוצאה מחפיפה של אטום מלא למחצה אורביטלים. שני האטומים שתפו זה את זה באלקטרון הלא מותאם זה לזה כדי ליצור מסלול ממולא ליצירת א מסלול היברידי וקשרים יחד. סיגמא ו אג"ח pi הם חלק מתורת קשרי הערכים.

Takeaways Key: תיאוריית Valence Bond (VB)

תיאוריית קשרי הערכים מנבאת היווצרות קשר קוולנטי בין אטומים כאשר יש להם אורביטלים אטומיים מלאים למחצה, שכל אחד מהם מכיל אלקטרון יחיד ללא זיווג. האורביטלים האטומיים הללו חופפים, כך שלאלקטרונים יש את ההסתברות הגבוהה ביותר להיות באזור הקשר. שני האטומים חולקים אז את האלקטרונים הבלתי צמודים היחידים ויוצרים אורביטלים צמודים חלשים.

שני האורביטלים האטומיים אינם צריכים להיות זהים זה לזה. לדוגמה, קשרי sigma ו- pi עשויים לחפוף. קשרי Sigma נוצרים כאשר לשני האלקטרונים המשותפים יש אורביטלים החופפים ראש בראש. לעומת זאת, קשרי pi נוצרים כאשר האורביטלים חופפים אך הם מקבילים זה לזה.

קשרי Sigma נוצרים בין אלקטרונים של שני S-Orbitals מכיוון שצורת המסלול היא כדורית. אגרות חוב בודדות מכילות קשר סיגמא אחד. אגרות חוב כפולות מכילות קשר sigma וקישור pi. אגרות חוב משולשות מכילות קשר sigma ושני אג"ח pi. כאשר נוצרים קשרים כימיים בין אטומים, האורביטלים האטומיים עשויים להיות כלאיים של קשרי sigma ו- pi.

התיאוריה מסייעת להסביר היווצרות קשר במקרים בהם א מבנה לואיס לא יכול לתאר התנהגות אמיתית. במקרה זה, ניתן להשתמש במספר מבני קשרי ערכים לתיאור מחמירה של לואיס יחידה.

תורת קשרי הערך שואבת ממבני לואיס. G.N. לואיס הציע מבנים אלה בשנת 1916, על בסיס הרעיון ששני אלקטרונים קשורים משותפים יוצרים קשרים כימיים. מכניקת הקוונטים הוחלה כדי לתאר את תכונות ההדבקה בתיאוריה של היטלר-לונדון משנת 1927. תיאוריה זו תיארה היווצרות קשרים כימיים בין אטומי מימן במולקולת H2 בעזרת משוואת הגל של שרדינגר כדי למזג את תפקודי הגל של שני אטומי המימן. בשנת 1928 שילב לינוס פאולינג את רעיון הקשר הזוגי של לואיס עם התיאוריה של היטלר-לונדון כדי להציע תיאוריית קשרי ערכיות. תיאוריית קשרי Valence פותחה לתיאור תהודה והכלאה מסלולית. בשנת 1931 פרסם פאולינג מאמר על תיאוריית קשרי הערך תחת הכותרת "על טבעו של הקשר הכימי." תוכנות המחשב הראשונות בהן נעשה שימוש כדי לתאר קשרים כימיים המשמשים בתיאוריה מסלולית מולקולרית, אך מאז שנות השמונים הפכו עקרונות תורת הקשר בין ערכים לתכנות. כיום הגרסאות המודרניות של תיאוריות אלה תחרותיות זו עם זו מבחינת תיאור מדויק של התנהגות אמיתית.

תיאוריית קשרי ערכים יכולה לעתים קרובות להסביר כיצד קשרים קוולנטיים טופס. ה דיאטומי מולקולת פלואור, F₂, הוא דוגמא. אטומי פלואור יוצרים קשרים קוולנטים יחידים זה עם זה. הקשר F-F נובע מחפיפה ע_ז אורביטלים, שכל אחד מהם מכיל אלקטרון יחיד ללא זיווג. מצב דומה מתרחש במימן, H₂, אך אורכי החוזק וחוזקם שונים בין H₂ ו ו₂ מולקולות. נוצר קשר קוולנטי בין מימן לפלואור בחומצה הידרפלואורית, HF. קשר זה נוצר מחפיפה של המימן 1s אורביטל והפלואור 2ע_ז מסלולי אורביטל, שלכל אחד מהם אלקטרון לא מותאם. ב- HF, אטומי המימן וגם פלואור חולקים אלקטרונים אלה בקשר קוולנטי.

• קופר, דייוויד ל.; גראט, ג'וזף; ריימונדי, מריו (1986). "המבנה האלקטרוני של מולקולת הבנזן." טבע. 323 (6090): 699. doi:10.1038 / 323699a0
• מסמר, ריצ'רד פ.; שולץ, פיטר א. (1987). "המבנה האלקטרוני של מולקולת הבנזן." טבע. 329 (6139): 492. doi:10.1038 / 329492a0
• מורל, J.N.; קומקום, S.F.A.; Tedder, J.M. (1985). הקשר הכימי (מהדורה שנייה). ג'ון וויילי ובניו. ISBN 0-471-90759-6.
• פאולינג, לינוס (1987). "מבנה אלקטרוני של מולקולת הבנזן." טבע. 325 (6103): 396. doi:10.1038 / 325396d0
• שייק, סייסון ש.; פיליפה סי. Hiberty (2008). מדריך לכימאי לתיאוריות בונד. ניו ג'רזי: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-470-03735-5.