Atomic Orbital vs Hybrid Orbital
Saistība molekulās tika saprasta jaunā veidā, izmantojot Šrēdingera, Heizenberga un Pola Diarka jaunās teorijas. Kvantu mehānika ienāca attēlā ar saviem atklājumiem. Viņi atklāja, ka elektronam ir gan daļiņu, gan viļņu īpašības. Ar to Šrodingers izstrādāja vienādojumus, lai atrastu elektrona viļņa raksturu, un nāca klajā ar viļņu vienādojumu un viļņu funkciju. Viļņu funkcija (Ψ) atbilst dažādiem elektrona stāvokļiem.
Atomu orbitāle
Makss Borns norāda uz viļņu funkcijas kvadrāta fizisko nozīmi (Ψ2) pēc tam, kad Šrēdingers izvirzīja savu teoriju. Saskaņā ar Borna teikto, Ψ2 izsaka varbūtību atrast elektronu noteiktā vietā. Tātad, ja Ψ2 ir lielāka vērtība, tad varbūtība atrast elektronu šajā telpā ir lielāka. Tāpēc telpā elektronu varbūtības blīvums ir liels. Gluži pretēji, ja Ψ2 ir zems, tad elektronu varbūtības blīvums tur ir zems. Diagrammas Ψ2 x, y un z asīs parāda šīs varbūtības, un tām ir s, p, d un f orbitāļu forma. Tās ir pazīstamas kā atomu orbitāles. Atomu orbitāli var definēt kā telpas reģionu, kurā elektrona atrašanas varbūtība atomā ir liela. Atomu orbitāles raksturo kvantu skaitļi, un katra atomu orbitāle var uzņemt divus elektronus ar pretējiem spiniem. Piemēram, rakstot elektronu konfigurāciju, mēs rakstām kā 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n veselu skaitļu vērtības ir kvantu skaitļi. Augšraksta skaitlis aiz orbitāles nosaukuma parāda elektronu skaitu šajā orbitālē.s orbitāles ir sfēras formas un mazas. P orbitāles ir hanteles formas ar divām daivām. Tiek uzskatīts, ka viena daiva ir pozitīva, bet otra ir negatīva. Vieta, kur divas daivas pieskaras viena otrai, ir pazīstama kā mezgls. Ir 3 p orbitāles kā x, y un z. Tie ir izvietoti telpā tā, lai to asis būtu perpendikulāri viens otram. Ir piecas d orbitāles un 7 f orbitāles ar dažādu formu. Tātad kopumā tālāk ir norādīts kopējais elektronu skaits, kas var atrasties orbitālē.
s orbitāle-2 elektroni
P orbitāles- 6 elektroni
d orbitāles- 10 elektroni
f orbitāles- 14 elektroni
Hibrīda orbitāle
Hibridizācija ir divu nelīdzvērtīgu atomu orbitāļu sajaukšanās. Hibridizācijas rezultāts ir hibrīda orbitāle. Ir daudz veidu hibrīdu orbitāļu, kas veidojas, sajaucot s, p un d orbitāles. Visizplatītākās hibrīda orbitāles ir sp3, sp2 un sp. Piemēram, CH4, C ir 6 elektroni ar elektronu konfigurāciju 1s2 2s2 2p 2 pamata stāvoklī. Kad tas ir satraukts, viens elektrons 2s līmenī pāriet uz 2p līmeni, dodot trīs 3 elektronus. Tad 2s elektrons un trīs 2p elektroni sajaucas kopā un veido četras ekvivalentas sp3 hibrīda orbitāles. Tāpat sp2 hibridizācijā veidojas trīs hibrīda orbitāles un sp hibridizācijā divas hibrīda orbitāles. Izveidoto hibrīdu orbitāļu skaits ir vienāds ar hibridizēto orbitāļu summu.
Kāda ir atšķirība starp atomu orbitālēm un hibrīda orbitālēm?
• Hibrīdās orbitāles tiek veidotas no atomu orbitālēm.
• Hibrīdu orbitāļu veidošanā piedalās dažāda veida un daudzuma atomu orbitāles.
• Dažādām atomu orbitālēm ir atšķirīga forma un elektronu skaits. Taču visas hibrīdās orbitāles ir līdzvērtīgas un tām ir vienāds elektronu skaits.
• Hibrīdās orbitāles parasti piedalās kovalentās sigma saites veidošanā, savukārt atomu orbitāles piedalās gan sigma, gan pi saites veidošanā.
