Διαφορά μεταξύ VSEPR και Θεωρίας Δεσμού Σθένους
Κύρια διαφορά – VSEPR vs Θεωρία δεσμού σθένους
Το VSEPR και η θεωρία του δεσμού σθένους είναι δύο θεωρίες στη χημεία που χρησιμοποιούνται για να εξηγήσουν τις ιδιότητες ομοιοπολικών ενώσεων. Η θεωρία VSEPR εξηγεί τη χωρική διάταξη των ατόμων σε ένα μόριο. Αυτή η θεωρία χρησιμοποιεί τις απωθήσεις μεταξύ μοναχικών ζευγών ηλεκτρονίων και ζευγών ηλεκτρονίων δεσμών προκειμένου να προβλέψει το σχήμα ενός συγκεκριμένου μορίου. Η θεωρία του δεσμού σθένους εξηγεί τους χημικούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων. Αυτή η θεωρία εξηγεί την επικάλυψη των τροχιακών προκειμένου να σχηματιστεί είτε ένας δεσμός σίγμα είτε ένας δεσμός pi. Η κύρια διαφορά μεταξύ του VSEPR και της θεωρίας του δεσμού σθένους είναι ότι VSEPR περιγράφει τη γεωμετρία ενός μορίου ενώ η θεωρία κάμψης σθένους περιγράφει τον χημικό δεσμό στα μόρια .
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι το VSEPR Theory
– Ορισμός, Επεξήγηση, Εφαρμογή με Παραδείγματα
2. Τι είναι η θεωρία του δεσμού σθένους
– Ορισμός, Επεξήγηση, Εφαρμογή με Παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του VSEPR και της Θεωρίας του δεσμού σθένους
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι:Ομοιοπολικός δεσμός, γεωμετρία, υβριδισμός, δεσμός pi, δεσμός σίγμα, θεωρία δεσμού σθένους, θεωρία VSEPR 
Τι είναι η θεωρία VSEPR
VSEPR ή Θεωρία απώθησης ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους είναι η θεωρία που προβλέπει τη γεωμετρία ενός μορίου. Χρησιμοποιώντας τη θεωρία VSEPR, μπορούμε να προτείνουμε χωρικές ρυθμίσεις για μόρια που έχουν ομοιοπολικούς δεσμούς ή δεσμούς συντονισμού. Αυτή η θεωρία βασίζεται στις απωθήσεις μεταξύ ζευγών ηλεκτρονίων στο κέλυφος σθένους των ατόμων. Τα ζεύγη ηλεκτρονίων βρίσκονται σε δύο τύπους ως ζεύγη δεσμών και ζεύγη μοναχικών. Υπάρχουν τρεις τύποι απώθησης ανάμεσα σε αυτά τα ζεύγη ηλεκτρονίων.
- Ζεύγος δεσμών – απώθηση ζεύγους δεσμών
- Ζεύγος δεσμών – απώθηση μοναχικού ζεύγους
- Μοναχικό ζεύγος – απόκρουση μοναχικού ζεύγους
Αυτές οι απωθήσεις συμβαίνουν επειδή όλα αυτά τα ζεύγη είναι ζεύγη ηλεκτρονίων. αφού είναι όλα αρνητικά φορτισμένα, απωθούν το ένα το άλλο. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι απωθήσεις δεν είναι ίσες. Η απώθηση που δημιουργείται από ένα μοναχικό ζευγάρι είναι υψηλότερη από αυτή ενός ζεύγους δεσμών. Με άλλα λόγια, τα μοναχικά ζεύγη χρειάζονται περισσότερο χώρο από τα ζεύγη ομολόγων.
- Απώθηση από μοναχικό ζευγάρι> Απώθηση από ζεύγος δεσμών
Η θεωρία VSEPR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη τόσο της γεωμετρίας των ηλεκτρονίων όσο και της μοριακής γεωμετρίας. Η γεωμετρία των ηλεκτρονίων είναι το σχήμα του μορίου συμπεριλαμβανομένων των μοναχικών ζευγών που υπάρχουν. Η μοριακή γεωμετρία είναι το σχήμα του μορίου λαμβάνοντας υπόψη μόνο τα ζεύγη ηλεκτρονίων του δεσμού.
Τα παρακάτω σχήματα είναι τα βασικά σχήματα μορίων που μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας τη θεωρία VSEPR.
Εικόνα 1:Πίνακας Μοριακής Γεωμετρίας
Η γεωμετρία ενός μορίου καθορίζεται από τον αριθμό των ζευγών δεσμών και των μεμονωμένων ζευγών γύρω από ένα κεντρικό άτομο. Το κεντρικό άτομο είναι συχνά το λιγότερο ηλεκτραρνητικό άτομο μεταξύ άλλων ατόμων που υπάρχουν στο μόριο. Ωστόσο, η πιο ακριβής μέθοδος για τον προσδιορισμό του κεντρικού ατόμου είναι ο υπολογισμός της σχετικής ηλεκτραρνητικότητας κάθε ατόμου. Ας εξετάσουμε δύο παραδείγματα.
- BeCl2 (χλωριούχο βηρύλλιο)
Το κεντρικό άτομο είναι το Be.
Έχει 2 ηλεκτρόνια σθένους.
Το άτομο Cl μπορεί να μοιράζεται ένα ηλεκτρόνιο ανά άτομο.
Επομένως, ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο =2 (από το Be) + 1 × 2 (από άτομα CL) =4
Επομένως, ο αριθμός των ζεύγους ηλεκτρονίων γύρω από το Atom =4/2 =2
αριθμός μεμονωμένων ομολόγων που υπάρχουν =2
αριθμός μοναχικών υπάρχουν ζεύγη =2 – 2 = 0
Για το λόγο αυτό, η γραμμή είναι το 2.
Εικόνα 2:Γραμμική δομή του BeCl2 Μόριο
- H2 O Μόριο
Το κεντρικό άτομο είναι Ο.
Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους γύρω από το Ο είναι 6.
Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που μοιράζονται το Η ανά άτομο είναι 1.
Επομένως, ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων γύρω από το O = 6 (O) + 1 x 2 (H) = 8
Αριθμός ζευγών ηλεκτρονίων γύρω από το O = 8 / 2 από 1 μερίδιο γύρω από το O = 2
Αριθμός απλών δεσμών που υπάρχουν γύρω από το O = 2
Επομένως, η γεωμετρία του H2O είναι γωνιακή.
Εικόνα 3:Γεωμετρία του H2 O Μόριο
Κατά την εξέταση των δύο παραπάνω παραδειγμάτων, και τα δύο μόρια αποτελούνται από 3 άτομα. Και τα δύο μόρια έχουν 2 απλούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Αλλά οι γεωμετρίες είναι διαφορετικές μεταξύ τους. Ο λόγος είναι ότι το H2 Το O έχει 2 μοναχικά ζεύγη αλλά το BeCl2 δεν έχει μόνα ζευγάρια. Τα μόνα ζεύγη στο άτομο Ο απωθούν τα ζεύγη ηλεκτρονίων του δεσμού. Αυτή η απώθηση προκαλεί τους δύο δεσμούς να έρθουν κοντά ο ένας στον άλλο. Αλλά λόγω της απώθησης μεταξύ δύο ζευγών δεσμών, δεν μπορούν να έρθουν πολύ κοντά. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μια καθαρή απώθηση μεταξύ των ζευγών ηλεκτρονίων γύρω από το άτομο Ο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μόριο με γωνιακό σχήμα και όχι γραμμικό. Στο BeCl2 μόριο, δεν συμβαίνουν απωθημένα λόγω μοναχικών ζευγών αφού δεν υπάρχουν μοναχικά ζεύγη. Επομένως, συμβαίνουν μόνο οι απωθήσεις των ζευγών δεσμών και οι δεσμοί βρίσκονται στις πιο απομακρυσμένες θέσεις όπου εμφανίζεται μια ελάχιστη απώθηση.
Τι είναι η θεωρία δεσμού σθένους
Η θεωρία του δεσμού σθένους είναι μια θεωρία που εξηγεί τον χημικό δεσμό σε μια ομοιοπολική ένωση. Οι ομοιοπολικές ενώσεις αποτελούνται από άτομα που συνδέονται μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών δεσμών. Ο ομοιοπολικός δεσμός είναι ένας τύπος χημικού δεσμού που σχηματίζεται λόγω της κοινής χρήσης ηλεκτρονίων μεταξύ δύο ατόμων. Αυτά τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια για να γεμίσουν τα τροχιακά τους και να γίνουν σταθερά. Εάν υπάρχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο, είναι λιγότερο σταθερό από ένα άτομο που έχει ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Επομένως, τα άτομα σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς για να ζευγαρώσουν όλα τα ηλεκτρόνια.
Τα άτομα έχουν ηλεκτρόνια στο περίβλημά τους. Αυτά τα κελύφη αποτελούνται από υποκελύφη όπως s, p, d, κ.λπ. Εκτός από το υποκέλυφος s, άλλα υποκέλυφα αποτελούνται από τροχιακά. Ο αριθμός των τροχιακών σε κάθε υπο-κέλυφος φαίνεται παρακάτω.
Sub-shell | Αριθμός τροχιακών | Ονόματα τροχιακών |
| s | 0 | – |
| p | 3 | px , py , pz |
| d | 5 | dxz , dxy , dyz , dx2y2 , dz2 |
Κάθε τροχιακό μπορεί να χωρέσει το πολύ δύο ηλεκτρόνια που έχουν αντίθετα σπιν. Η θεωρία του δεσμού σθένους υποδεικνύει ότι η κοινή χρήση ηλεκτρονίων λαμβάνει χώρα μέσω επικάλυψης τροχιακών. Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια έλκονται από τον πυρήνα, τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να φύγουν εντελώς από το άτομο. Επομένως, αυτά τα ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ των δύο ατόμων.
Υπάρχουν δύο τύποι ομοιοπολικών δεσμών γνωστοί ως δεσμοί σίγμα και δεσμοί π. Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται λόγω της επικάλυψης ή του υβριδισμού των τροχιακών. Μετά από αυτόν τον υβριδισμό, ένα νέο τροχιακό σχηματίζεται μεταξύ δύο ατόμων. Το νέο τροχιακό ονομάζεται σύμφωνα με τον τύπο του υβριδισμού. Ένας δεσμός σίγμα σχηματίζεται πάντα λόγω της επικάλυψης δύο τροχιακών s. Ένας δεσμός pi σχηματίζεται όταν δύο τροχιακά p επικαλύπτονται.
Όμως όταν το τροχιακό s επικαλύπτει ένα τροχιακό p, διαφέρει από την επικάλυψη τροχιακών s-s και την επικάλυψη τροχιακών p-p. Προκειμένου να εξηγηθεί αυτός ο τύπος δεσμού, ο υβριδισμός των τροχιακών βρέθηκε από τον επιστήμονα Linus Pauling. Ο υβριδισμός προκαλεί το σχηματισμό υβριδικών τροχιακών. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι υβριδικών τροχιακών ως εξής.
sp Υβριδικά τροχιακά
Αυτό το τροχιακό σχηματίζεται όταν ένα τροχιακό s και 3 τροχιακά p υβριδίζονται. (Τα τροχιακά S έχουν σφαιρικό σχήμα και τα τροχιακά p έχουν σχήμα αλτήρα. Το τροχιακό sp αποκτά νέο σχήμα.) Επομένως, το άτομο έχει τώρα 4 υβριδικά τροχιακά.
sp Υβριδικά τροχιακά
Αυτό το τροχιακό σχηματίζεται όταν ένα τροχιακό s και 2 τροχιακά p υβριδίζονται. Το σχήμα είναι διαφορετικό από αυτό των τροχιακών s και p τροχιακών. Το άτομο έχει τώρα 3 υβριδικά τροχιακά και ένα μη υβριδισμένο τροχιακό p.
sp Υβριδικά τροχιακά
Αυτό το τροχιακό σχηματίζεται όταν ένα τροχιακό s και ένα τροχιακό p υβριδίζονται. Το σχήμα είναι διαφορετικό από αυτό των τροχιακών s και p τροχιακών. Τώρα το άτομο έχει 2 υβριδικά τροχιακά και 2 μη υβριδισμένα τροχιακά p.
Εικόνα 04:Σχήματα υβριδικών τροχιακών
Διαφορά μεταξύ VSEPR και Θεωρίας δεσμού σθένους
Ορισμός
VSEPR: Η θεωρία VSEPR είναι η θεωρία που προβλέπει τη γεωμετρία ενός μορίου.
Θεωρία δεσμού σθένους: Η θεωρία του δεσμού σθένους είναι μια θεωρία που εξηγεί τον χημικό δεσμό σε μια ομοιοπολική ένωση.
Βάση
VSEPR: Η θεωρία VSEPR βασίζεται στις απωθήσεις μεταξύ μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων και ζευγών ηλεκτρονίων δεσμού.
Θεωρία δεσμού σθένους: Η θεωρία του δεσμού σθένους βασίζεται στην επικάλυψη των τροχιακών προκειμένου να σχηματιστεί ένας χημικός δεσμός.
Τροχιακά
VSEPR: Η θεωρία VSEPR δεν δίνει λεπτομέρειες σχετικά με τα τροχιακά που υπάρχουν σε άτομα ενός μορίου.
Θεωρία δεσμού σθένους: Η θεωρία του δεσμού σθένους δίνει λεπτομέρειες σχετικά με τα τροχιακά που υπάρχουν στα άτομα ενός μορίου.
Γεωμετρία
VSEPR: Η θεωρία VSEPR δίνει τη γεωμετρία των μορίων.
Θεωρία δεσμού σθένους: Η θεωρία του δεσμού σθένους δεν δίνει τη γεωμετρία των μορίων.
Χημικός δεσμός
VSEPR: Η θεωρία VSEPR δεν υποδεικνύει τους τύπους των δεσμών που υπάρχουν μεταξύ των ατόμων.
Θεωρία δεσμού σθένους: Η θεωρία του δεσμού σθένους υποδεικνύει τους τύπους δεσμών που υπάρχουν μεταξύ των ατόμων.
Συμπέρασμα
Τόσο η θεωρία VSEPR όσο και η θεωρία του δεσμού σθένους είναι βασικές θεωρίες που έχουν αναπτυχθεί για την κατανόηση των σχημάτων και των δεσμών των χημικών ειδών. Αυτές οι θεωρίες εφαρμόζονται σε ενώσεις που έχουν ομοιοπολικούς δεσμούς. Η διαφορά μεταξύ του VSEPR και της θεωρίας του δεσμού σθένους είναι ότι η θεωρία VSEPR εξηγεί το σχήμα ενός μορίου, ενώ η θεωρία του δεσμού σθένους εξηγεί τη δημιουργία χημικών δεσμών μεταξύ των ατόμων ενός μορίου.
