10.5
תאוריית הקשר הערכי היא אחת השיטות המשמשת כדי להבין כיצד אורביטלים אטומיים מהמודל המכני הקוונטי יכולים לחפוף כדי לייצר קשר קוולנטי. היא מניחה שקשרים נוצרים כשאינטראקציות בין אטומים מפחיתות את סך כל האנרגיה במערכת. חשבו על היווצרות של מולקולת מימן.
לכל אטום יש אלקטרון אחד באורביטל 1s שלו. כשהם רחוקים זה מזה, אטומי המימן לא חווים משיכה או דחייה זה לזה, והאנרגיה של המערכת נחשבת כאפס. כשהאטומים מתקרבים זה לזה, כל אלקטרון מרגיש את המשיכה של הגרעין באטום האחר.
בה בעת, האלקטרונים דוחים זה את זה, וכך גם הגרעינים. אם המשיכה חזקה יותר מהדחייה, אנרגיית המערכת פוחתת בזמן שהאטומים מתקרבים זה לזה. המערכת מגיעה לאנרגיית המינימום הפוטנציאלית כשהדחייה בין אלקטרון לאלקטרון ובין גרעין לגרעין מאזנת את כוחות המשיכה בין אלקטרונים לגרעינים.
במולקולות מימן, תהליך זה מתרחש כשאורך הקשר הוא 74 פיקומטרים. בשלב זה, חפיפה משמעותית של שני אורביטלי מימן 1s מתרחשת ויוצרת קשר קוולנטי. שני האלקטרונים בעלי הספין ההופכי נמשכים לשני הגרעינים ונמצאים במרחב המשותף לשני האורביטלים האטומיים.
אם המרחק בין הגרעינים מצטמצם עוד, האנרגיה מתחילה לעלות, בעיקר בגלל הדחייה האלטקרוסטטית בין הגרעינים. לפי תאוריית הקשר הערכי, הקשר הכימי הוא תוצאה של חפיפה בין אורביטלים אטומיים מלאים חלקית, כולל אורביטלים שאינם אורביטלי s כדוריים. במימן פלואורי, אורביטל 1s המלא למחצה ממימן ואורביטל 2p המלא למחצה מפלואור יכולים ליצור אינטראקציה.
אורביטל p נמצא לאורך הציר הפנים-גרעיני, חופף לאורביטל s ממימן ויוצר קשר. כשקשר יחיד נוצר בין שני אורביטלים שאינם כדוריים, בין שני האורביטלים תהיה חפיפת ראש לראש. הקשר הקוולנטי במולקולת פלואור נוצר מהחפיפה של שני אורביטלי p מלאים למחצה ומבטיח את החפיפה המקסימלית וקשר חזק יותר.
סוג הקשר הקוולנטי הנוצר על ידי חפיפת ראש לראש של אורביטלים אטומיים מכונה קשר סיגמא"
תיאוריית הקשר הערכי מתארת קשר קוולנטי כחפיפה של אורביטלים אטומיים מלאים למחצה (כל אחד מכיל אלקטרון בודד) המניבים זוג…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.