Diferencia entre la teoría del enlace de valencia y la teoría orbital molecular

Diferencia principal: la teoría de Valence Bond frente a la teoría orbital molecular

Un átomo está compuesto de orbitales donde residen los electrones. Estos orbitales atómicos se pueden encontrar en diferentes formas y en diferentes niveles de energía. Cuando un átomo está en una molécula en combinación con otros átomos, estos orbitales se organizan de una manera diferente. La disposición de estos orbitales determinará el enlace químico y la forma o la geometría de la molécula. Para explicar la disposición de estos orbitales, podemos utilizar la teoría del enlace de valencia o la teoría de los orbitales moleculares. La principal diferencia entre la teoría del enlace de valencia y la teoría orbital molecular es que La teoría del enlace de valencia explica la hibridación de los orbitales, mientras que la teoría de los orbitales moleculares no proporciona detalles sobre la hibridación de los orbitales..

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la teoría de Valence Bond?
      - Definición, Teoría, Ejemplos
2. ¿Qué es la teoría orbital molecular?
      - Definición, Teoría, Ejemplos
3. ¿Cuál es la diferencia entre la teoría del enlace de valencia y la teoría orbital molecular?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Antibonding Molecular Orbitals, Molecular Orbitals, Hybridization, Hybrid Orbitals, Molecular Orbital Teoría, Pi Bond, Sigma Bond, sp orbital, sp² Orbital, sp³ Orbital, sp³re¹ Orbital, Teoría de bonos de valencia

¿Qué es la teoría de Valence Bond?

La teoría del enlace de valencia es una teoría básica que se utiliza para explicar el enlace químico de los átomos en una molécula. La teoría del enlace de valencia explica el par de electrones a través de la superposición de orbitales. Los orbitales atómicos se encuentran principalmente como orbitales s, orbitales p y orbitales d. De acuerdo con la teoría del enlace de valencia, la superposición de dos orbitales s o la superposición de cabeza a cabeza de los orbitales p formará un enlace sigma. La superposición de dos orbitales p paralelos formará un enlace pi. Por lo tanto, un enlace simple contendrá solo un enlace sigma mientras que un enlace doble contendrá un enlace sigma y un enlace pi. Un enlace triple puede contener un enlace sigma junto con dos enlaces pi.

Moléculas simples como la H₂ forme un enlace sigma solo por la superposición de los orbitales, ya que los átomos de hidrógeno (H) están compuestos solo por orbitales s. Pero para los átomos compuestos de orbitales s y p que tienen electrones no pareados, la teoría del enlace de valencia tiene un concepto conocido como "hibridación".

La hibridación de los orbitales da lugar a orbitales híbridos. Estos orbitales híbridos están dispuestos de tal manera que se minimiza la repulsión entre estos orbitales. Los siguientes son algunos orbitales híbridos.

sp orbital

Este orbital híbrido se forma cuando un orbital s se hibrida con un orbital p. Por lo tanto, el orbital sp tiene el 50% de las características orbitales s y el 50% de las características orbitales p. Un átomo compuesto de orbitales híbridos sp tiene dos orbitales p no hibridados. Por lo tanto, esos dos orbitales p pueden superponerse de manera paralela formando dos enlaces pi. La disposición final de los orbitales hibridados es lineal..

sp² Orbital

Este orbital híbrido se forma a partir de la hibridación de un orbital s con dos orbitales p. Por lo tanto, esta sp² El orbital híbrido comprende aproximadamente el 33% de las propiedades orbitales s y el 67% de las propiedades orbitales p. Los átomos que experimentan este tipo de hibridación se componen de un orbital p no hibridado. La disposición final del orbital híbrido es trigonal planar..

sp³ Orbital

Este orbital híbrido se forma a partir de la hibridación de un orbital s con tres orbitales p. Por lo tanto, esta sp³ El orbital híbrido comprende aproximadamente el 25% de las propiedades orbitales s y alrededor del 75% de las propiedades orbitales p. Los átomos que se someten a este tipo de hibridación no tienen un orbital p no hibridado. La disposición final de los orbitales híbridos es tetraédrica..

sp³re¹ Orbital

Esta hibridación implica un orbital s, tres orbitales p y un orbital d.

Estos orbitales híbridos determinarán la geometría final o la forma de la molécula.

Figura 1: La geometría de CH4 es tetraédrica.

La imagen de arriba muestra la geometría de CH₄ molécula. Es tetraédrica. Los orbitales color ceniza son sp.³ Los orbitales hibridados de átomos de carbono mientras que los orbitales de color azul son orbitales s de átomos de hidrógeno que se han superpuesto con orbitales híbridos de átomos de carbono que forman enlaces covalentes.

¿Qué es la teoría orbital molecular?

La teoría de los orbitales moleculares explica el enlace químico de una molécula utilizando orbitales moleculares hipotéticos. También describe cómo se forma un orbital molecular cuando los orbitales atómicos se superponen (se mezclan). Según esta teoría, un orbital molecular puede contener un máximo de dos electrones. Estos electrones tienen un giro opuesto para minimizar la repulsión entre ellos. Estos electrones se llaman par de electrones de enlace. Como se explica en esta teoría, los orbitales moleculares pueden ser de dos tipos: orbitales moleculares de enlace y orbitales moleculares antienlazantes.

Unión de orbitales moleculares

Los orbitales moleculares de enlace tienen una energía menor que los orbitales atómicos (orbital atómico que participó en la formación de este orbital molecular). Por lo tanto, los orbitales de unión son estables. Los orbitales moleculares de enlace reciben el símbolo σ.

Antibital Molecular Orbitals

Los orbitales moleculares de enlace tienen una energía más alta que los orbitales atómicos. Por lo tanto, estos orbitales antienlazantes son inestables en comparación con los orbitales de enlace y atómicos. Los orbitales moleculares antienlazantes tienen el símbolo σ *.

Los orbitales moleculares de enlace causan la formación de un enlace químico. Este enlace químico puede ser un enlace sigma o un enlace pi. Los orbitales anti-enlace no están involucrados en la formación de un enlace químico. Ellos residen fuera del vínculo. Un enlace sigma se forma cuando se produce un solapamiento de cabeza a cabeza. Se forma un enlace pi en el interior de la superposición de orbitales.

Figura 2: Diagrama orbital molecular para el enlace en la molécula de oxígeno

En el diagrama anterior, los orbitales atómicos de los dos átomos de oxígeno se muestran en el lado izquierdo y en el lado derecho. En el medio, los orbitales moleculares de O₂ Las moléculas se muestran como orbitales enlazantes y antienlazantes..

Diferencia entre la teoría del enlace de valencia y la teoría orbital molecular

Definición

Teoría de bonos de valencia: La teoría del enlace de valencia es una teoría básica que se utiliza para explicar el enlace químico de los átomos en una molécula.

Teoría de la órbita molecular: La teoría de los orbitales moleculares explica el enlace químico de una molécula utilizando orbitales moleculares hipotéticos.

Orbitales moleculares

Teoría de bonos de valencia: La teoría del enlace de valencia no da detalles sobre los orbitales moleculares. Explica la unión de los orbitales atómicos..

Teoría de la órbita molecular: La teoría de los orbitales moleculares se desarrolla en base a los orbitales moleculares..

Tipos de Orbitales

Teoría de bonos de valencia: La teoría del enlace de valencia describe orbitales híbridos.

Teoría de la órbita molecular: La teoría de los orbitales moleculares describe los orbitales moleculares de enlace y los orbitales moleculares antienlazantes..

Hibridación

Teoría de bonos de valencia: La teoría del enlace de valencia explica la hibridación de orbitales moleculares.

Teoría de la órbita molecular: La teoría de los orbitales moleculares no explica la hibridación de los orbitales..

Conclusión

Tanto la teoría del enlace de valencia como la teoría de la órbita molecular se utilizan para explicar el enlace químico entre los átomos en las moléculas. Sin embargo, la teoría del enlace de cenefa no se puede utilizar para explicar el enlace en moléculas complejas. Es muy adecuado para moléculas diatómicas. Pero la teoría de los orbitales moleculares se puede usar para explicar el enlace en cualquier molécula. Por lo tanto, tiene muchas aplicaciones avanzadas que la teoría del enlace de valencia. Esta es la diferencia entre la teoría del enlace de valencia y la teoría de los orbitales moleculares..

Referencias:

1. "La teoría orbital molecular pictórica". Química LibreTextos. Libretexts, 21 de julio de 2016. Web. Disponible aquí. 09 ago. 2017. 
2. "La teoría del enlace de valencia y los orbitales atómicos híbridos". La teoría del enlace de valencia y los orbitales atómicos híbridos. N.p., n.d. Web. Disponible aquí. 09 ago. 2017. 

Imagen de cortesía:

1. “Hibridación de Ch4” Por K. Aainsqatsi en la Wikipedia en inglés (Texto original: K. Aainsqatsi) - Trabajo propio (Texto original: hecho a sí mismo) (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. “Diagrama orbital de la molécula de oxígeno” por Anthony.Sebastian - (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia