化学結合に関する重要な理論

化学結合に関する重要な理論

化学結合の概念を理解することは、化学を学ぶ上で最も基本的かつ重要な知識と考えられています。この記事では、化学結合がどのように機能するかを知るために、化学結合に関するいくつかの重要な理論について説明します.

原子価結合理論

原子価結合説は、化学結合・分子の形成を科学的に説明するために提唱されました。これは、原子軌道と原子の電子配置に基づいています。それは、「あらゆる分子の電子は、混成のプロセスによって、分子軌道ではなく原子軌道を占有しようとする」と述べています。形成される化学結合の結合強度は、オーバーラップに依存します。オーバーラップが大きいほど、分子の結合強度が強くなります。

重なり合う軌道には次の 2 種類があります。

シグマ

• 核間軸の周りの重なりは、軸重なりと呼ばれます。例:C-H 結合または C-X 結合。
• エンド ツー エンドのオーバーラップが発生します。
• 頭と頭が重なっています。

パイ

• これは、ハイブリッド化されていない 2 つの軌道の横方向の重なりです。例:C=O 結合。
• 核間軸に垂直に重なります。
• 横方向の重なり

VSEPR 理論

原子価殻電子対反発理論または VSEPR 理論としてよく知られている理論は、化学において分子の構造幾何学を予測するために使用される分子構造モデルの 1 つです。これは、中心原子を配置し、中心原子と付着原子のオクテットを完成させるのに役立つ単一の電子対でそれらを囲むことによって行われ、バランスの取れた状態を実現します.

強い結合が作られる間、これは形成された分子の価電子における同じ電荷反発のために起こる電子-電子反発と呼ばれる現象をもたらします。これは通常、原子間に独特の幾何学的配置をもたらし、形成される分子の全体的なエネルギーを低下させます。分子の形状は、分子構造内の非共有電子対の数によって異なります。これは、最終的に価電子の反発の原因となるためです。

分子内の電子グループと非共有電子対の数に応じたいくつかのジオメトリを次に示します。

化学結合の電子理論

この理論は、Kossel と Lewis が独自に提案したもので、原子間に化学結合が形成されて、最も近い不活性ガス配置が得られると述べています。これは、電子を失うか、電子を得るか、または電子を共有することによって達成できます。

この化学結合の理論は、原子と分子の構造と挙動をよりよく理解するのに役立ちます。この理論は電子理論であり、原子や分子内の電子の動きによって化学結合を説明しようとするものです。

化学結合の理論は、分子の構造と材料の特性が、分子内の電子の配置にどのように関連しているかを予測します。化学結合の理論は、広く受け入れられている科学理論であり、私たちの周りの世界について幅広い予測を行い、医薬品、プラスチック、太陽電池などの技術を開発することを可能にしました.

分子軌道理論

分子軌道理論によると、原子軌道のオーバーレイは分子軌道を形成します。さらに、電気陰性度の原子は電子をより確実につかみ、それらのエネルギーを曇らせると述べています。これは原子軌道エネルギーと一致します。これにより、同様のエネルギーを持つ原子軌道が生成されます。分子軌道理論モデリングは有効です。エネルギーが大幅に異なるときはいつでも、結合モードはイオンである必要があり、重なり合う原子軌道は同じ対称性を持つ必要があります.

位相接続に応じて、2 つの原子軌道を 2 つの方法で重ね合わせることができます。電子の波のような形成は、軌道の位相を決定します。軌道相は、マイナス記号またはプラス記号 (電荷に関係なく) またはシェーディング ローブ 1 による軌道のグラフィカルな描写で表されます。位相記号は、軌道の組み合わせが分子軌道を生成する場合を除いて、物理的な意味を持ちません。建設的なオーバーラップは、2 つの同符号の軌道が分子軌道を作成するときに発生し、電子密度の量が 2 つの原子核を接続して配置されます。結合軌道は、最初の原子軌道よりもエネルギーが低くなります。

結論

この記事では、化学結合に関する重要な理論とその本質的な機能について学びました。原子価結合理論が共有結合の形成にどのように役立つかを見てきました。また、分子軌道理論でVSEPR理論についても学びました。また、原子価結合理論を複雑な配位化合物とその欠点と結び付け、関連付けました。