Rozdíl mezi hybridními a degenerovanými orbitaly

klíčový rozdíl mezi hybridem a degenerovanými orbitaly je to hybridní orbitaly jsou nové orbitaly, které se vytvářejí smícháním dvou nebo více orbitálů, zatímco degenerované orbitaly původně existují v atomu.

Jak jeho název napovídá, hybridní orbitální je hybrid dvou nebo více orbitálů. Ačkoli se název degenerovaného orbitálu zdá stejný, nejedná se o nově vytvořené orbity - již existují v atomu. Navíc všechny hybridní orbitaly v molekule mají stejnou energii, zatímco degenerované orbitaly v atomu mají stejnou energii.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou to hybridní orbitaly
3. Co jsou to degenerované orbitaly
4. Porovnání bok po boku - hybridní vs. degenerované orbitaly v podobě tabulky
5. Shrnutí

Co jsou hybridní orbitaly?

Hybridní orbitaly jsou orbitaly vytvořené kombinací dvou nebo více atomových orbitálů. Tuto hybridizační proces nazýváme hybridizací. Před vytvořením těchto orbitálů mohou mít atomové orbitaly různé energie, ale po vytvoření mají všechny orbity stejnou energii. Například atomový orbitál a atomový orbitál se mohou kombinovat za vzniku dvou sp orbitálů. Atomové orbitaly s a p mají různé energie (energie 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.

Obrázek 01: Sp hybridizace

Myšlenka hybridizace nejprve vstoupila do diskuse, protože vědci poznamenali, že valenční vazba teorie nedokáže správně předpovědět strukturu některých molekul, jako je CH₄. Ačkoli atom uhlíku má podle své elektronové konfigurace pouze dva nepárové elektrony, může tvořit čtyři kovalentní vazby. Aby se vytvořily čtyři svazky, musí existovat čtyři nepárové elektrony. Jediným způsobem, jak vysvětlit tento jev, bylo myslet si, že s a p orbitaly atomu uhlíku se navzájem spojí a vytvoří nové orbitaly zvané hybridní orbitaly, které mají stejnou energii. Zde jedno s + tři p dává 4 sp³ orbitaly. Proto elektrony vyplňují tyto hybridní orbity rovnoměrně (jeden elektron na hybridní orbitál) a dodržují Hundovo pravidlo. Pak existují čtyři elektrony pro vytvoření čtyř kovalentních vazeb se čtyřmi atomy vodíku.

Co jsou to degenerované orbitaly?

Denigrate orbitals jsou atomové orbitals mít stejnou energii. Například v orbitální subshell, tam jsou tři atomové orbitals, které se liší od sebe navzájem podle prostorového uspořádání. Ačkoli energie těchto tří orbitálů je stejná, jsou různě uspořádány; proto jim říkáme degenerované orbity.

Obrázek 02: Prostorové uspořádání tří orbitálů

V přítomnosti vnějšího magnetického pole však můžeme degeneraci odstranit. Je to proto, že degenerované orbitaly mají tendenci získávat různé energie v přítomnosti tohoto vnějšího magnetického pole a již nejsou degenerované orbity. Navíc pět d orbitalů v subshell d je také degenerovaných orbitalů, protože mají stejnou energii.

Jaký je rozdíl mezi hybridními a degenerovanými orbitaly?

Klíčovým rozdílem mezi hybridními a degenerovanými orbitaly je to, že hybridní orbitaly jsou nové orbitaly vytvořené smícháním dvou nebo více orbitálů, zatímco degenerované orbitaly jsou orbitaly, které původně existovaly v atomu. Hybridní orbitaly jsou navíc molekulární orbitaly, zatímco degenerované orbitaly jsou atomové orbitaly. Navíc, hybridní orbitaly jsou molekulární orbitaly se stejnou energií, zatímco degenerované orbitaly jsou atomové orbitaly se stejnou energií. Například sp, sp² a sp³ orbitaly jsou hybridní orbity, zatímco tři orbitaly v subshell.

Shrnutí - Hybrid vs Degenerate Orbitals

Hybridní orbitaly jsou molekulární orbitaly, zatímco degenerované orbitaly jsou atomové orbitaly. Klíčový rozdíl mezi hybridními a degenerovanými orbitaly je v tom, že hybridní orbitaly se vytvářejí smícháním dvou nebo více orbitálů, zatímco degenerované orbitaly původně existují v atomu.

Odkaz:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Hybridní orbitální definice." ThoughtCo, 22. června 2018, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Sp hybridizace“ od Tem5psu - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Px py pz orbitals“ By CK-12 Foundation - Soubor: High School Chemistry.pdf, strana 268 (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia