Atomic Orbital vs Hybrid Orbital
Bindningen i molekyler förstods på ett nytt sätt med de nya teorierna som presenterades av Schrodinger, Heisenberg och Paul Diarc. Kvantmekaniken kom in i bilden med sina fynd. De fann att en elektron har både partikel- och vågegenskaper. Med detta utvecklade Schrodinger ekvationer för att hitta en elektrons vågnatur och kom fram till vågekvationen och vågfunktionen. Vågfunktionen (Ψ) motsvarar olika tillstånd för elektronen.
Atomic orbital
Max Born pekar ut en fysisk mening med kvadraten på vågfunktionen (Ψ2) efter att Schrodinger lade fram sin teori. Enligt Born uttrycker Ψ2 sannolikheten att hitta en elektron på en viss plats. Så om Ψ2 är ett större värde, då är sannolikheten att hitta elektronen i det utrymmet högre. Därför, i rymden, är elektronsannolikhetstätheten stor. Tvärtom, om Ψ2 är låg, då är elektronsannolikhetstätheten där låg. Plotterna för Ψ2 i x-, y- och z-axlarna visar dessa sannolikheter, och de har formen av s, p, d och f orbitaler. Dessa är kända som atomära orbitaler. En atomomlopp kan definieras som ett område i rymden där sannolikheten att hitta en elektron är stor i en atom. Atomorbitaler kännetecknas av kvanttal, och varje atomomlopp kan rymma två elektroner med motsatta snurr. Till exempel, när vi skriver elektronkonfigurationen skriver vi som 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n heltalsvärden är kvanttalen. Det upphöjda numret efter orbitalnamnet visar antalet elektroner i den orbitalen.s orbitaler är sfäriska och små. P-orbitaler är hantelformade med två lober. En lob sägs vara positiv, och den andra loben är negativ. Platsen där två lober berör varandra är känd som en nod. Det finns 3 p-orbitaler som x, y och z. De är arrangerade i rymden så att deras axlar är vinkelräta mot varandra. Det finns fem d-orbitaler och 7 f-orbitaler med olika former. Så kollektivt följer det totala antalet elektroner som kan finnas i en orbital.
s orbital-2 elektroner
P orbitaler- 6 elektroner
d orbitaler- 10 elektroner
f orbitaler- 14 elektroner
Hybrid orbital
Hybridisering är blandningen av två icke-ekvivalenta atomorbitaler. Resultatet av hybridisering är hybridorbitalen. Det finns många typer av hybridorbitaler som bildas genom att blanda s, p och d orbitaler. De vanligaste hybridorbitalen är sp3, sp2 och sp. Till exempel, i CH4, har C 6 elektroner med elektronkonfigurationen 1s2 2s2 2p 2 vid marktillståndet. När den exciteras, flyttar en elektron i 2s-nivån till 2p-nivån, vilket ger tre 3-elektroner. Sedan blandas 2s-elektronen och de tre 2p-elektronerna och bildar fyra ekvivalenta sp3 hybridorbitaler. Likaså i sp2 hybridisering bildas tre hybridorbitaler och i sp-hybridisering två hybridorbitaler. Antalet hybridorbitaler som produceras är lika med summan av orbitaler som hybridiseras.
Vad är skillnaden mellan atomorbitaler och hybridorbitaler?
• Hybridorbitaler är gjorda av atomära orbitaler.
• Olika typer och antal atomorbitaler deltar i tillverkningen av hybridorbitaler.
• Olika atomära orbitaler har olika former och olika antal elektroner. Men alla hybridorbitaler är likvärdiga och har samma elektronnummer.
• Hybridorbitaler deltar norm alt i bildningen av kovalenta sigmabindningar, medan atomorbitaler deltar i bildningen av både sigma- och pi-bindningar.
