La principale différence entre la théorie des orbitales moléculaires et la théorie des liaisons de valence est que la théorie des orbitales moléculaires décrit la formation des orbitales moléculaires, tandis que la théorie des liaisons de valence décrit les orbitales atomiques.
Les différentes molécules ont des propriétés chimiques et physiques différentes de celles des atomes individuels qui se sont joints pour former ces molécules. Pour comprendre ces différences entre les propriétés atomiques et moléculaires, il est nécessaire de comprendre la formation de liaisons chimiques entre plusieurs atomes pour former une molécule. À l'heure actuelle, nous utilisons deux théories de la mécanique quantique pour décrire la liaison covalente et la structure électronique des molécules. Ce sont la théorie des liaisons de valence et la théorie des orbitales moléculaires.
Qu'est-ce que la théorie des orbites moléculaires ?
Dans les molécules, les électrons résident dans des orbitales moléculaires, mais leurs formes sont différentes et ils sont associés à plusieurs noyaux atomiques. La théorie des orbitales moléculaires est la description des molécules basée sur les orbitales moléculaires.
On peut obtenir la fonction d'onde décrivant une orbitale moléculaire par la combinaison linéaire d'orbitales atomiques. Une orbitale de liaison se forme lorsque deux orbitales atomiques interagissent dans la même phase (interaction constructive). Lorsqu'elles interagissent hors phase (interaction destructive), les orbitales anti-liantes se forment. Par conséquent, il existe des orbitales de liaison et anti-liaison pour chaque interaction sous-orbitale. Les orbitales de liaison ont une faible énergie et les électrons sont plus susceptibles d'y résider. Les orbitales anti-liaison ont une énergie élevée et lorsque toutes les orbitales de liaison sont remplies, les électrons vont remplir les orbitales anti-liaison.
Qu'est-ce que la théorie des liaisons de Valence ?
La théorie des liaisons de Valence est basée sur l'approche des liaisons localisées, qui suppose que les électrons d'une molécule occupent les orbitales atomiques des atomes individuels. Par exemple, dans la formation de la molécule H2, deux atomes d'hydrogène chevauchent leurs orbitales 1s. En chevauchant les deux orbitales, elles partagent une région commune dans l'espace. Initialement, lorsque les deux atomes sont éloignés, il n'y a pas d'interaction entre eux. Par conséquent, l'énergie potentielle est nulle.
Lorsque les atomes se rapprochent, chaque électron est attiré par le noyau de l'autre atome, et en même temps, les électrons se repoussent, tout comme les noyaux. Tant que les atomes sont encore séparés, l'attraction est supérieure à la répulsion, donc l'énergie potentielle du système diminue. Au point où l'énergie potentielle atteint la valeur minimale, le système est à la stabilité. C'est ce qui se passe lorsque deux atomes d'hydrogène se rejoignent et forment la molécule.
Figure 01: Formation d'une liaison Pi
Cependant, ce concept qui se chevauche ne peut décrire que des molécules simples comme H2, F2, HF, etc. Cette théorie ne parvient pas à expliquer des molécules comme CH4 Néanmoins, ce problème peut être résolu en combinant cette théorie avec la théorie des orbitales hybrides. L'hybridation est le mélange de deux orbitales atomiques non équivalentes. Par exemple, dans CH4, C a quatre orbitales hybrides sp3 chevauchant les orbitales s de chaque H.
Quelle est la différence entre la théorie des orbitales moléculaires et la théorie des liaisons de Valence ?
À l'heure actuelle, nous utilisons deux théories de la mécanique quantique pour décrire la liaison covalente et la structure électronique des molécules. Ce sont la théorie des liaisons de Valence et la théorie des orbitales moléculaires. le différence clé entre la théorie des orbitales moléculaires et la théorie des liaisons de valence est que la théorie des orbitales moléculaires décrit la formation des orbitales moléculaires, tandis que la théorie des liaisons de valence décrit les orbitales atomiques. De plus, la théorie des liaisons de valence ne peut être appliquée qu'aux molécules diatomiques, et non aux molécules polyatomiques. Cependant, nous pouvons appliquer la théorie des orbitales moléculaires à n'importe quelle molécule.
Résumé - Théorie des orbitales moléculaires vs théorie des liaisons de Valence
La théorie des liaisons de Valence et la théorie des orbitales moléculaires sont les deux théories de la mécanique quantique qui décrivent la liaison covalente et la structure électronique des molécules. le différence clé entre la théorie des orbitales moléculaires et la théorie des liaisons de valence est que la théorie des orbitales moléculaires décrit la formation des orbitales moléculaires, tandis que la théorie des liaisons de valence décrit les orbitales atomiques.
