Rozdíl mezi atomovou a hybridní orbitální

Atomový orbitální vs. hybridní orbitální
 

Vazba v molekulách byla chápána novým způsobem s novými teoriemi prezentovanými Schrodingerem, Heisenbergem a Paulem Diarcem. Kvantová mechanika přišla na obrázek se svými nálezy. Zjistili, že elektron má vlastnosti částic i vln. Díky tomu Schrodinger vyvinul rovnice pro nalezení vlnové povahy elektronů a přišel s vlnovou rovnicí a vlnovou funkcí. Vlnová funkce (Ψ) odpovídá různým stavům elektronů.

Atomová orbitální

Max Born poukazuje na fyzický význam čtverce vlnové funkce (Ψ²) poté, co Schrodinger předložil svou teorii. Podle Born, Ψ² vyjadřuje pravděpodobnost nalezení elektronu v určitém místě. Pokud tedy Ψ² je větší hodnota, pak je pravděpodobnost nalezení elektronu v tomto prostoru vyšší. Proto v prostoru je hustota pravděpodobnosti elektronů velká. Naopak, pokud Ψ² je nízká, pak hustota pravděpodobnosti elektronů je nízká. Pozemky Ψ² na osách x, y a z jsou tyto pravděpodobnosti a mají tvar orbitálů s, p, d a f. Tito jsou známí jako atomové orbitaly. Atomový orbitál lze definovat jako oblast prostoru, kde je pravděpodobnost nalezení elektronu v atomu velká. Atomové orbitaly jsou charakterizovány kvantovými čísly a každý atomový orbitál může pojmout dva elektrony s opačnými točbami. Například když píšeme konfiguraci elektronů, píšeme jako 1s², 2s², 2p⁶, 3s². Celé hodnoty 1, 2, 3… .n jsou kvantová čísla. Horní indexové číslo za orbitálním názvem ukazuje počet elektronů v tomto orbitálním systému. orbitály jsou kulovitého tvaru a malé. P orbitaly jsou činky ve tvaru dvou laloků. Jeden lalok je považován za pozitivní a druhý lalok negativní. Místo, kde se dva laloky navzájem dotýkají, se nazývá uzel. Existují 3 orbitaly jako x, y a z. Jsou uspořádány v prostoru tak, aby jejich osy byly vzájemně kolmé. K dispozici je pět orbitálů a 7 f orbitálů různých tvarů. Souhrnně tedy následuje celkový počet elektronů, které mohou být uloženy v orbitální.

s elektrony orbitální-2

P orbitaly - 6 elektronů

d orbitaly - 10 elektronů

f orbitaly - 14 elektronů

Hybridní orbitální

Hybridizace je smíchání dvou nekvivalentních atomových orbitálů. Výsledkem hybridizace je hybridní orbitální. Existuje mnoho typů hybridních orbitálů vytvořených smícháním orbitálů s, p a d. Nejběžnější hybridní orbitaly jsou sp³, sp² a sp. Například v CH₄, C má 6 elektronů s konfigurací elektronů 1s² 2s² 2p² v základním stavu. Když je vzrušený, jeden elektron ve 2s úrovni se přesune na 2p level, čímž získá tři 3 elektrony. Pak se 2s elektron a tři 2p elektrony smíchají dohromady a vytvoří čtyři ekvivalentní sp³ hybridní orbity. Podobně v sp² hybridizace vznikají tři hybridní orbitaly a při sp hybridizaci se vytvoří dva hybridní orbitaly. Počet vyrobených hybridních orbitálů se rovná součtu hybridizovaných orbitálů.