Rozdiel medzi atómovým a hybridným orbitálnym

Atómový orbitálny vs hybridný orbitálny
 

Spojenie v molekulách bolo chápané novým spôsobom s novými teóriami, ktoré predložili Schrodinger, Heisenberg a Paul Diarc. Kvantová mechanika prišla so svojimi zisteniami do obrazu. Zistili, že elektrón má vlastnosti častíc aj vlny. S týmto vytvoril Schrodinger rovnice na nájdenie vlnovej povahy elektrónu a prišiel s vlnovou rovnicou a vlnovou funkciou. Vlnová funkcia (Ψ) zodpovedá rôznym stavom elektrónu.

Atómový orbitál

Max Born poukazuje na fyzikálny význam druhej mocniny vlnovej funkcie (Ψ²) potom, čo Schrodinger predložil svoju teóriu. Podľa Born, Ψ² vyjadruje pravdepodobnosť nájdenia elektrónu na konkrétnom mieste. Ak teda Ψ² je väčšia hodnota, potom je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu v tomto priestore vyššia. Preto v priestore je hustota pravdepodobnosti elektrónov veľká. Naopak, ak Ψ² je nízka, potom je hustota pravdepodobnosti elektrónov nízka. Pozemky Ψ² na osách x, y a z sú uvedené tieto pravdepodobnosti a majú tvar orbitálov s, p, d a f. Nazývajú sa atómové orbitaly. Atómový orbitál možno definovať ako oblasť priestoru, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu v atóme veľká. Atómové orbitaly sa vyznačujú kvantovými číslami a každý atómový orbitál môže pojať dva elektróny s protiľahlými otáčaniami. Napríklad, keď píšeme konfiguráciu elektrónov, píšeme ako 1s², 2s², 2p⁶, 3s². Celé hodnoty 1, 2, 3… .n sú kvantové čísla. Horné indexové číslo za orbitálnym názvom udáva počet elektrónov v tomto orbitálnom systéme. Orbitály sú guľovitého tvaru a sú malé. Orbitály sú v tvare činky s dvoma lalôčkami. Jeden lalok je považovaný za pozitívny a druhý lalok negatívny. Miesto, kde sa dva laloky navzájom dotýkajú, sa nazýva uzol. Existujú 3 orbitaly ako x, y a z. Sú usporiadané v priestore tak, aby ich osi boli navzájom kolmé. K dispozícii je päť orbitálov a 7 f orbitálov rôznych tvarov. Celkovo teda nasleduje celkový počet elektrónov, ktoré môžu byť umiestnené v obežnej dráhe.

s elektrónmi orbitálneho-2

Orbitaly - 6 elektrónov

d orbitaly - 10 elektrónov

orbitaly - 14 elektrónov

Hybridný orbitál

Hybridizácia je zmiešaním dvoch nekvivalentných atómových orbitálov. Výsledkom hybridizácie je hybridný orbitál. Existuje mnoho typov hybridných orbitálov vytvorených zmiešaním orbitálov s, p a d. Najbežnejšie hybridné orbitály sú sp³, sp² a sp. Napríklad v CH₄, C má 6 elektrónov s konfiguráciou elektrónov 1s² 2s² 2p² v základnom stave. Keď je vzrušený, jeden elektrón na úrovni 2 s sa posunie na úroveň 2p, čím získa tri 3 elektróny. Potom sa 2s elektrón a tri 2p elektróny zmiešajú dohromady a vytvoria štyri ekvivalentné sp³ hybridné orbitály. Podobne v sp² hybridizáciou sa vytvoria tri hybridné orbitaly a pri sp hybridizácii vzniknú dva hybridné orbitaly. Počet vyrobených hybridných orbitálov sa rovná súčtu hybridizovaných orbitálov.