Rozdiel medzi hybridnými a degenerovanými orbitálmi

kľúčový rozdiel medzi hybridným a degenerovaným orbitálom je to hybridné orbitaly sú nové orbitaly, ktoré vznikajú zmiešaním dvoch alebo viacerých orbitálov, zatiaľ čo degenerované orbitaly pôvodne existujú v atóme.

Ako už názov napovedá, hybridný orbitál je hybridom dvoch alebo viacerých orbitálov. Hoci sa názov degenerovaného orbitálu javí rovnako, nie sú to novoformované orbitaly - už existujú v atóme. Navyše všetky hybridné orbitaly v molekule majú rovnakú energiu, zatiaľ čo degenerované orbitaly v atóme majú rovnakú energiu.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú to hybridné orbitaly
3. Čo sú to degenerované orbitaly
4. Porovnanie bok po boku - hybridné verzus degenerované orbitaly v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo sú to hybridné orbitaly?

Hybridné orbitaly sú orbitaly tvorené kombináciou dvoch alebo viacerých atómových orbitálov. Túto kombináciu nazývame hybridizáciou. Pred vytvorením týchto orbitálov môžu mať atómové orbitály rôzne energie, ale po vytvorení majú všetky orbitaly rovnakú energiu. Napríklad atómový orbitál a atómový orbitál sa môžu kombinovať, aby vytvorili dve špióny orbitálu. Atómové orbitaly s a p majú rôzne energie (energia s < energy of p). But, hybridization results in the formation of two sp orbitals having the same energy; this energy lies between the energies of individual s and p atomic orbital energies. Moreover, this sp hybrid orbital has 50% s orbital characteristics and 50% p orbital characteristics.

Obrázok 01: Sp hybridizácia

Myšlienka hybridizácie sa prvýkrát dostala do diskusie, pretože vedci zistili, že teória valenčných väzieb nedokáže správne predpovedať štruktúru niektorých molekúl, ako je CH.₄. Hoci atóm uhlíka má podľa svojej elektrónovej konfigurácie iba dva nepárové elektróny, môže tvoriť štyri kovalentné väzby. Aby sa vytvorili štyri väzby, musia existovať štyri nepárové elektróny. Jediným spôsobom, ako vysvetliť tento jav, bolo myslieť si, že obežné atómy atómu uhlíka sa navzájom spájajú a vytvárajú nové orbitaly nazývané hybridné orbitaly, ktoré majú rovnakú energiu. Tu jedna s + tri p dáva 4 sp³ orbitálov. Preto elektróny vyplnia tieto hybridné orbitaly rovnomerne (jeden elektrón na hybridný orbitál), pričom sa riadia Hundovou vládou. Potom existujú štyri elektróny na vytvorenie štyroch kovalentných väzieb so štyrmi atómami vodíka.

Čo sú to degenerované orbitaly?

Denigrátové orbitaly sú atómové orbitály s rovnakou energiou. Napríklad v orbitálnej podskupine sú tri atómové orbitaly, ktoré sa navzájom líšia podľa priestorového usporiadania. Aj keď energia týchto troch orbitálov je rovnaká, sú rôzne usporiadané; preto ich nazývame degenerované orbitály.

Obrázok 02: Priestorové usporiadanie troch orbitálov

Avšak v prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa môžeme degeneráciu odstrániť. Je to preto, že degenerované orbitaly majú tendenciu získavať rôzne energie v prítomnosti tohto vonkajšieho magnetického poľa a už viac nie sú degenerované orbitaly. Ďalej, päť d obežných dráh v subshell d je tiež degenerovaných orbitálov, pretože majú rovnakú energiu.

Aký je rozdiel medzi hybridnými a degenerovanými orbitálmi??

Kľúčový rozdiel medzi hybridnými a degenerovanými orbitálmi je v tom, že hybridné orbitaly sú nové orbitaly tvorené zmiešaním dvoch alebo viacerých orbitálov, zatiaľ čo degenerované orbitaly sú orbitaly, ktoré pôvodne existujú v atóme. Hybridné orbitaly sú navyše molekulárne orbitaly, zatiaľ čo degenerované orbitaly sú atómové orbitaly. Hybridné orbitaly sú navyše molekulárne orbitály s rovnakou energiou, zatiaľ čo degenerované orbitaly sú atómové orbitaly s rovnakou energiou. Napríklad sp² a sp³ orbitaly sú hybridné orbitaly, zatiaľ čo tri p orbitaly v p subshell.

Zhrnutie - hybridné verzus degenerované orbitaly

Hybridné orbitaly sú molekulárne orbitaly, zatiaľ čo degenerované orbitaly sú atómové orbitaly. Kľúčový rozdiel medzi hybridnými a degenerovanými orbitálmi je ten, že hybridné orbitaly sa tvoria zmiešaním dvoch alebo viacerých orbitálov, zatiaľ čo degenerované orbitaly pôvodne existujú v atóme..

referencie:

1. Helmenstine, Anne Marie. „Hybridná orbitálna definícia.“ ThoughtCo, 22. júna 2018, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Sp hybridizácia“ Autor: Tem5psu - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia
2. „Px py pz orbitals“ - Nadácia CK-12 - File: High School Chemistry.pdf, strana 268 (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia.