Różnica między orbitą atomową a orbitą hybrydową

Atomic Orbital vs Hybrid Orbital
 

Wiązanie w cząsteczkach zostało zrozumiane w nowy sposób dzięki nowym teoriom przedstawionym przez Schrodingera, Heisenberga i Paula Diarca. Mechanizmy kwantowe pojawiły się na obrazie wraz z ich odkryciami. Odkryli, że elektron ma zarówno właściwości cząstek, jak i fal. Dzięki temu Schrodinger opracował równania, aby znaleźć falową naturę elektronu, i wymyślił równanie falowe i funkcję falową. Funkcja fali (Ψ) odpowiada różnym stanom elektronu.

Orbital atomowy

Max Born wskazuje fizyczne znaczenie kwadratu funkcji falowej (Ψ²⁾) po tym, jak Schrodinger przedstawił swoją teorię. Według Born Ψ²⁾ wyraża prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w określonej lokalizacji. Więc jeśli Ψ²⁾ jest większa wartość, wówczas prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w tej przestrzeni jest wyższe. Dlatego w przestrzeni kosmicznej gęstość prawdopodobieństwa elektronów jest duża. Przeciwnie, jeśli Ψ²⁾ jest niska, wówczas gęstość prawdopodobieństwa elektronowego jest niska. Wykresy Ψ²⁾ w osiach x, y i z pokazują te prawdopodobieństwa i przyjmują kształt orbitali s, p, d i f. Są one znane jako orbitale atomowe. Orbital atomowy można zdefiniować jako obszar przestrzeni, w którym prawdopodobieństwo znalezienia elektronu jest duże w atomie. Orbitale atomowe charakteryzują się liczbami kwantowymi, a każdy orbit atomowy może pomieścić dwa elektrony o przeciwnych spinach. Na przykład, pisząc konfigurację elektronową, piszemy jako 1s²⁾, 2s²⁾, 2szt⁶, 3s²⁾. 1, 2, 3… .n liczbami całkowitymi są liczby kwantowe. Liczba w indeksie górnym po nazwie orbity pokazuje liczbę elektronów na tej orbicie. s orbitale mają kształt kuli i są małe. P orbitale mają kształt hantli z dwoma płatami. Mówi się, że jeden płat jest dodatni, a drugi płat jest ujemny. Miejsce, w którym stykają się dwa płaty, jest znane jako węzeł. Istnieją orbitale 3 p jako x, yiz. Są one rozmieszczone w przestrzeni, tak aby ich osie były do ​​siebie prostopadłe. Istnieje pięć orbitali d i 7 orbitali o różnych kształtach. Tak więc zbiorowo poniżej podano całkowitą liczbę elektronów, które mogą znajdować się na orbicie.

s orbital-2 elektronów

P orbitale - 6 elektronów

d orbitale - 10 elektronów

f orbitale - 14 elektronów

Hybrydowy orbital

Hybrydyzacja polega na zmieszaniu dwóch nie równoważnych orbitali atomowych. Wynikiem hybrydyzacji jest orbital hybrydowy. Istnieje wiele rodzajów orbitali hybrydowych utworzonych przez zmieszanie orbitali s, pid. Najczęstsze orbitale hybrydowe to sp³⁾, sp. z oo²⁾ i sp. Na przykład w CH₄, C ma 6 elektronów z konfiguracją elektronów 1s²⁾ 2s²⁾ 2szt²⁾ w stanie podstawowym. Podekscytowany jeden elektron na poziomie 2s przechodzi na poziom 2p, dając trzy 3 elektrony. Następnie elektron 2s i trzy elektrony 2p mieszają się razem i tworzą cztery równoważne sp³⁾ hybrydowe orbitale. Podobnie w sp²⁾ hybrydyzacja tworzy trzy orbitale hybrydowe, zaś w hybrydyzacji sp powstają dwa orbitale hybrydowe. Liczba wytworzonych orbitali hybrydowych jest równa sumie hybrydyzowanych orbitali.