Galvenā atšķirība starp hibridizāciju un pārklāšanos ir tāda, ka hibridizācija attiecas uz jaunu hibrīdu orbitāļu veidošanos, pārklājoties atomu orbitālēm, savukārt pārklāšanās attiecas uz atomu orbitāļu sajaukšanos.
Orbitāles ir hipotētiskas struktūras, kuras var piepildīt ar elektroniem. Saskaņā ar dažādiem atklājumiem zinātnieki ierosināja dažādas šo orbitāļu formas. Ir trīs galvenie orbitāļu veidi: atomu orbitāles, molekulārās orbitāles un hibrīda orbitāles. Hibrīdas orbitāles veidojas hibridizācijas procesā. Hibridizācija un pārklāšanās ir divi saistīti ķīmiski jēdzieni. Hibridizācijas laikā notiek atomu orbitāļu pārklāšanās.
Kas ir hibridizācija?
Hibridizācija ir ķīmisks process, kurā, sajaucoties atomu orbitālēm, veidojas hibrīda orbitāles. Hibridizācijas teorija ir metode, ko mēs izmantojam, lai aprakstītu molekulas orbitālo struktūru. Būtībā hibridizācija ir hibrīdu orbitāļu veidošanās, sajaucot divas vai vairākas atomu orbitāles. Šo orbitāļu orientācija nosaka molekulas ģeometriju. Tas ir valences saites teorijas paplašinājums.
Pirms atomu orbitāļu veidošanās tām ir dažādas enerģijas, bet pēc veidošanās visām orbitālēm ir vienāda enerģija. Piemēram, s atomu orbitāle un p atomu orbitāle var apvienoties, veidojot divas sp orbitāles. S un p atomu orbitālēm ir dažādas enerģijas (enerģija s < enerģija p). Bet pēc hibridizācijas tas veido divas sp orbitāles, kurām ir vienāda enerģija, un šī enerģija atrodas starp atsevišķu s un p atomu orbitālo enerģiju enerģijām. Turklāt šai sp hibrīdai orbitālei ir 50% s orbitālās īpašības un 50% p orbitālās īpašības.
Attēls 01: Hibrīdu orbitāļu veidošanās
Hidridizācijas ideja vispirms tika apspriesta, jo, tā kā valences saites teorija nespēja pareizi paredzēt dažu molekulu struktūru, piemēram, CH4 Lai gan oglekļa atoms CH 4 ir tikai divi nepāra elektroni atbilstoši tā elektronu konfigurācijai, tas var veidot četras kovalentās saites. Lai izveidotu četras saites, ir jābūt četriem nepāra elektroniem.
Vienīgais veids, kā izskaidrot šo fenomenu, bija domāt, ka oglekļa atoma s un p orbitāles saplūst viena ar otru, veidojot jaunas orbitāles, ko sauc par hibrīdorbitālēm, kurām ir tāda pati enerģija. Šeit viens s + trīs p dod 4 sp3 orbitāles. Tāpēc elektroni vienmērīgi aizpilda šīs hibrīdās orbitāles (viens elektrons uz hibrīda orbitāli), ievērojot Hunda likumu. Tādējādi četru kovalento saišu veidošanai ar četriem ūdeņraža atomiem ir četri elektroni.
Kas ir pārklāšanās?
Pārklāšanās ir ķīmisks process, kurā atomu orbitāles pārklājas viena ar otru. Citiem vārdiem sakot, tā ir orbitāļu koncentrācija telpā starp dažādiem atomiem, kas noved pie ķīmisko saišu veidošanās. Linuss Polings vispirms izstrādāja teoriju par šo orbītas pārklāšanos. Viņš izskaidroja molekulāro saišu leņķus dažādās molekulās, un šī koncepcija bija pamatā hibridizācijas teorijai.
Kāda ir atšķirība starp hibridizāciju un pārklāšanos?
Hibridizācija un pārklāšanās ir divi saistīti ķīmiski jēdzieni. Galvenā atšķirība starp hibridizāciju un pārklāšanos ir tā, ka hibridizācija ir jaunu hibrīdu orbitāļu veidošanās, pārklājoties atomu orbitālēm, savukārt pārklāšanās ir atomu orbitāļu sajaukšanās. Turklāt hibridizācijas procesā to pašu atomu orbitāles pārklājas, veidojot hibrīda orbitāles, savukārt pārklāšanās procesā viena un tā paša atoma orbitāles pārklājas, veidojot hibrīda orbitāles, un dažādu atomu orbitāles pārklājas, veidojot ķīmiskās saites.
Tālāk esošajā infografikā ir sniegts vairāk faktu par atšķirību starp hibridizāciju un pārklāšanos.
Kopsavilkums - hibridizācija pret pārklāšanos
Hibridizācija un pārklāšanās ir divi saistīti ķīmiski jēdzieni. Rezumējot, galvenā atšķirība starp hibridizāciju un pārklāšanos ir tāda, ka hibridizācija attiecas uz jaunu hibrīdu orbitāļu veidošanos, pārklājoties atomu orbitālēm, savukārt pārklāšanās nozīmē atomu orbitāļu sajaukšanos.
