問題一:價鍵理論和分子軌道理論有何區別?

2021-02-08 有機化學考研

價鍵理論和分子軌道理論都是描述共價鍵形成的理論。

價鍵理論認為：共價鍵是各含一個電子的原子軌道相互交蓋的結果。成鍵的電子必須自旋相反，且可以偶合起來，構成電子對，即形成共價鍵。兩個原子之間可以各以一個、兩個或三個電子相互偶合，分別形成單鍵、雙鍵或三鍵。一個原子的未偶合電子一經配對，則不能再與其他原子的未偶合的電子偶合，這就是共價鍵的飽和性。軌道交蓋愈多，或者說電子云重疊程度愈大，形成的共價鍵愈強。因此成鍵要求儘可能多的軌道交蓋，這就是共價鍵的方向性。根據共價鍵理論，能量相近的原子軌道可以進行雜化，組成能量相同的雜化軌道，以增大成鍵能力，降低體系能量，形成最穩定的分子。

分子軌道（MO）是用來描述分子中電子的運動狀態，特定大小，形成和能級的。分子軌道是由原子軌道（AO）線性組合形成的，軌道數目與形成的原子軌道相同。成鍵的分子軌道能級低於原子軌道，反鍵的分子軌道能級高於原子軌道，與原子軌道能量相同的稱為非鍵軌道。成鍵軌道的電子云重心集中在成鍵原子核之間的區域內，受到更多的原子核吸引而對分子起到穩定作用；反鍵軌道的電子云在核—核之間有一個節面，波節面上電子云密度為零，其能量高於原子軌道而不能形成穩定的分子。在基態時，分子中的電子總是先進入能量低的成鍵軌道，而且只有在激發態，才能進入反鍵軌道。

價鍵理論更為直觀，分子軌道理論數學計算較為複雜，在解釋共軛分子形成時顯得更為成功。


轉自：《有機化學質疑暨考研指導》李瀛等編著



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