Rozdiel medzi molekulárnym orbitálnym a atómovým orbitálnym
Share
kľúčový rozdiel medzi molekulárnym orbitálnym a atómovým orbitálnym je to atómové orbitaly opisujú miesta, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónov v atóme vysoká, zatiaľ čo molekulárne orbitaly opisujú pravdepodobné polohy elektrónov v molekule.
Spojenie v molekulách bolo chápané novým spôsobom s novými teóriami, ktoré predložili Schrodinger, Heisenberg a Paul Dirac. Keď na svoje objavy prišla kvantová mechanika, zistilo sa, 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.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to molekulárny orbitál
3. Čo je atómový orbitál
4. Porovnanie bok po boku - molekulárny orbitál verzus atómový orbitál v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je to molekulárny orbitál?
Atómy sa spoja a vytvoria molekuly. Keď sa dva atómy pohybujú bližšie k sebe a vytvárajú molekulu, atómové orbitaly sa prekrývajú a kombinujú, aby sa stali molekulárnymi orbitálmi. Počet novovytvorených molekulárnych orbitálov sa rovná počtu kombinovaných atómových orbitálov. Molekulárny orbitál ďalej obklopuje dve jadrá atómov a elektróny sa môžu pohybovať okolo oboch jadier. Podobne ako v prípade atómových orbitálov, molekulárne orbitaly obsahujú maximálne 2 elektróny, ktoré majú opačné točenie.
Obrázok 01: Molekulové orbitaly v molekule
Okrem toho existujú dva typy molekulárnych orbitálov: väzba molekulárnych orbitálov a antibondingových molekulárnych orbitálov. Lepenie molekulárnych orbitálov obsahuje elektróny v základnom stave, zatiaľ čo antibondenzujúce molekulárne orbitaly neobsahujú elektróny v základnom stave. Elektróny môžu navyše obsadzovať antibondingujúce orbitaly, ak je molekula v excitovanom stave.
Čo je atómový orbitál?
Max Born poukázal na fyzický význam na druhú mocninu (Ψ2) potom, čo Schrodinger predložil svoju teóriu. Podľa Born, Ψ2 vyjadruje pravdepodobnosť nájdenia elektrónu na konkrétnom mieste; ak je Ψ2 veľká hodnota, pravdepodobnosť nájdenia elektrónu v tomto priestore je vyššia. Preto v priestore je hustota pravdepodobnosti elektrónov veľká. Ak je však Ψ2 nízka, potom je hustota pravdepodobnosti elektrónov nízka. Grafy Ψ2 v osiach x, y a z ukazujú tieto pravdepodobnosti a majú tvar orbitálov s, p, d a f. Nazývame tieto atómové orbitaly.
Obrázok 02: Rôzne atómové orbitaly
Ďalej definujeme atómový orbitál ako oblasť priestoru, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu v atóme veľká. Tieto orbitály môžeme charakterizovať pomocou kvantových čísiel a každý atómový orbitál môže umiestniť dva elektróny s opačnými točeniami. Napríklad, keď píšeme konfiguráciu elektrónov, zapíšeme ju ako 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. Celé hodnoty 1, 2, 3… .n sú kvantové čísla. Horný index za orbitálnym názvom zobrazuje počet elektrónov v tomto orbitálnom systéme. Orbitály sú guľovitého tvaru a malé, zatiaľ čo orbitaly P majú tvar činky s dvoma lalokami. Jeden lalok je tu pozitívny, zatiaľ čo druhý lalok je negatívny. Okrem toho miestom, kde sa dva laloky navzájom dotýkajú, je uzol. Existujú 3 orbitaly ako x, y a z. Sú usporiadané v priestore tak, aby ich osi boli kolmé na seba.
K dispozícii je päť orbitálov a 7 f orbitálov rôznych tvarov. Preto je uvedený celkový počet elektrónov, ktoré môžu bývať v obežnej dráhe.
- s elektrónmi orbitálneho-2
- orbitaly - 6 elektrónov
- d orbitaly - 10 elektrónov
- orbitaly - 14 elektrónov
Aký je rozdiel medzi molekulárnymi orbitálnymi a atómovými orbitálnymi?
Kľúčový rozdiel medzi molekulárnymi orbitálnymi a atómovými orbitálnymi je ten, že atómové orbitaly opisujú miesta, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónov v atóme vysoká, zatiaľ čo molekulárne orbitaly opisujú pravdepodobné polohy elektrónov v molekule. Atómové orbitaly sú navyše prítomné v atómoch, zatiaľ čo molekulárne orbitaly sú prítomné v molekulách. Navyše kombinácia atómových orbitálov vedie k tvorbe molekulárnych orbitálov. Atómové orbitaly sa ďalej nazývajú s, p, d a f, zatiaľ čo existujú dva typy molekulárnych orbitálov ako väzobné a antibondujúce molekulárne orbitaly..
Zhrnutie - Molekulárny orbitálny vs atómový orbitálny
Kľúčový rozdiel medzi molekulárnymi orbitálnymi a atómovými orbitálnymi je ten, že atómové orbitaly opisujú miesta, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónov v atóme vysoká, zatiaľ čo molekulárne orbitaly opisujú pravdepodobné polohy elektrónov v molekule..
referencie:
1. Helmenstine, Anne Marie. „Orbitálna definícia a príklad.“ ThoughtCo, máj. 7, 2019, k dispozícii tu.
S láskavým dovolením:
1. „Model pi väzby (spájajúci molekulárny orbitál s π symetriou) generovaný prekrývaním…“ Ben Mills (Public Domain) prostredníctvom súborov Public Domain
2. „Atómovo-orbitálne oblaky spd m0“ Geek3 - vlastná práca; vytvorené pomocou vodíkového cloudu v PythoneTáto grafika png bola vytvorená pomocou Pythonu (CC BY-SA 4.0) pomocou Commons Wikimedia.
