Rozdíl mezi molekulárním orbitálním a atomovým orbitálním

klíčový rozdíl mezi molekulárním orbitálním a atomovým orbitálním je to atomové orbitaly popisují místa, kde je pravděpodobnost nalezení elektronů v atomu vysoká, zatímco molekulární orbitaly popisují pravděpodobná místa elektronů v molekule.

Vazba v molekulách byla chápána novým způsobem s novými teoriemi prezentovanými Schrodingerem, Heisenbergem a Paulem Diracem. Když kvantová mechanika přišla do obrazu se svými nálezy, bylo zjištěno, 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.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to molekulární orbitál
3. Co je atomový orbitál
4. Porovnání bok po boku - molekulární orbitální vs. atomový orbitální v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je to molekulární orbitál?

Atomy se spojí a vytvoří molekuly. Když se dva atomy přiblíží k sobě a vytvoří molekulu, atomové orbitaly se překrývají a kombinují, aby se staly molekulárními orbitaly. Počet nově vytvořených molekulárních orbitálů se rovná počtu kombinovaných atomových orbitálů. Kromě toho molekulární orbitál obklopuje dvě jádra atomů a elektrony se mohou pohybovat kolem obou jader. Podobně jako atomové orbitaly obsahují molekulární orbitaly maximálně 2 elektrony, které mají opačná spiny.

Obrázek 01: Molekulární orbitaly v molekule

Kromě toho existují dva typy molekulárních orbitálů: vazebné molekulární orbitaly a antibondingové molekulární orbitaly. Vazba molekulárních orbitálů obsahuje elektrony v základním stavu, zatímco antibondingová molekulární orbitaly neobsahují v základním stavu žádné elektrony. Kromě toho mohou elektrony zaujímat antibondingující orbitaly, pokud je molekula ve vzrušeném stavu.

Co je atomová orbitální?

Max Born poukázal na fyzický význam na čtverec vlnové funkce (Ψ2) poté, co Schrodinger předložil svou teorii. Podle Born, Ψ2 vyjadřuje pravděpodobnost nalezení elektron v určitém umístění; je-li Ψ2 velká hodnota, je pravděpodobnost nalezení elektronu v tomto prostoru vyšší. Proto je v prostoru hustota pravděpodobnosti elektronů velká. Pokud je však Ψ2 nízká, pak je hustota pravděpodobnosti elektronů nízká. Grafy Ψ2 v osách x, yaz ukazují tyto pravděpodobnosti a nabývají tvaru orbitálů s, p, d a f. Tyto atomové orbity nazýváme.

Obrázek 02: Různé atomové orbitaly

Dále definujeme atomový orbitál jako oblast prostoru, kde je pravděpodobnost nalezení elektronu v atomu velká. Tyto orbity můžeme charakterizovat kvantovými čísly a každý atomový orbitál může pojmout dva elektrony s opačnými točbami. Například když píšeme konfiguraci elektronů, zapíšeme ji jako 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. Celé hodnoty 1, 2, 3… .n jsou kvantová čísla. Horní index za okružním názvem ukazuje počet elektronů v tomto orbitálu. Orbitaly jsou kulovité a malé, zatímco orbitaly P mají tvar činky se dvěma laloky. Zde je jeden lalok pozitivní, zatímco druhý lalok negativní. Kromě toho je místem, kde se dva laloky navzájem dotýkají, uzel. Existují 3 orbitaly jako x, y a z. Jsou uspořádány v prostoru tak, že jejich osy jsou vzájemně kolmé.

K dispozici je pět orbitálů a 7 f orbitálů různých tvarů. Proto následující je celkový počet elektronů, které mohou být umístěny v orbitální.

• s elektrony orbitální-2
• orbitaly - 6 elektronů
• d orbitaly - 10 elektronů
• f orbitaly - 14 elektronů

Jaký je rozdíl mezi molekulárním orbitálním a atomovým orbitálním?

Klíčový rozdíl mezi molekulárními orbitálními a atomovými orbitálními je ten, že atomové orbitaly popisují místa, kde je pravděpodobnost nalezení elektronů v atomu vysoká, zatímco molekulární orbitaly popisují pravděpodobná místa elektronů v molekule. Navíc jsou atomové orbitaly přítomny v atomech, zatímco molekulární orbitaly jsou přítomny v molekulách. Navíc kombinace atomových orbitálů vede k tvorbě molekulárních orbitálů. Atomové orbitaly jsou dále označovány jako s, p, d a f, zatímco existují dva typy molekulárních orbitálů jako vazebné a antibondující molekulární orbitaly.

Shrnutí - Molecular Orbital vs. Atomic Orbital

Klíčový rozdíl mezi molekulárním orbitálním a atomovým orbitálem je ten, že atomové orbitaly popisují místa, kde je pravděpodobnost nalezení elektronů v atomu vysoká, zatímco molekulární orbitaly popisují pravděpodobná místa elektronů v molekule.

Odkaz:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Orbitální definice a příklad." ThoughtCo, květen. 7, 2019, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Model vyplňující prostor pi vazby (vazebná molekulární orbitál s π symetrií) generovaný překrýváním…“ Ben Mills (Public Domain) prostřednictvím souborů Public Domain Files
2. „Atomové-orbitální mraky spd m0“ Geek3 - vlastní práce; vytvořeno pomocí vodíkového cloudu v Pythonu Tato grafika png byla vytvořena pomocí Pythonu (CC BY-SA 4.0) pomocí Commons Wikimedia