Pagrindinis skirtumas tarp hibridinių ir išsigimusių orbitalių yra tas, kad hibridinės orbitalės yra naujos orbitalės, susidarančios susimaišius dviem ar daugiau orbitalių, o išsigimusios orbitos iš pradžių egzistuoja atome.
Kaip rodo pavadinimas, hibridinė orbitalė yra dviejų ar daugiau orbitalių hibridas. Nors pavadinimas išsigimusios orbitalės atrodo toks pat, tai nėra naujai susidariusios orbitalės – jos jau egzistuoja atome. Be to, visos molekulės hibridinės orbitalės turi tą pačią energiją, o išsigimusios atomo orbitos turi tokią pačią energiją.
Kas yra hibridinės orbitos?
Hibridinės orbitos yra orbitos, susidariusios susijungus dviem ar daugiau atominių orbitų. Šį kombinacijos procesą vadiname hibridizacija. Iki šių orbitalių susidarymo atominės orbitalės gali turėti skirtingą energiją, tačiau susidarius visos orbitalės turi vienodą energiją. Pavyzdžiui, s atominė orbitalė ir p atominė orbitalė gali susijungti ir sudaryti dvi sp orbitales. S ir p atomų orbitalės turi skirtingą energiją (s < energija p). Tačiau dėl hibridizacijos susidaro dvi sp orbitalės, turinčios tą pačią energiją; ši energija yra tarp atskirų s ir p atominės orbitos energijų. Be to, ši sp hibridinė orbita turi 50 % s orbitos charakteristikas ir 50 % p orbitos charakteristikas.
01 pav.: Sp hibridizavimas
Hibridizacijos idėja pirmiausia kilo į diskusiją, nes mokslininkai pastebėjo, kad valentinio ryšio teorija nesugeba teisingai numatyti kai kurių molekulių, tokių kaip CH4, struktūros. Nors pagal elektronų konfigūraciją anglies atomas turi tik du nesuporuotus elektronus, jis gali sudaryti keturis kovalentinius ryšius. Kad susidarytų keturi ryšiai, turi būti keturi nesuporuoti elektronai. Vienintelis būdas paaiškinti šį reiškinį buvo manyti, kad s ir p anglies atomo orbitalės susilieja viena su kita ir sudaro naujas orbitales, vadinamas hibridinėmis orbitalės, kurių energija yra tokia pati. Čia vienas s + trys p suteikia 4 sp3 orbitales. Todėl elektronai užpildo šias hibridines orbitales tolygiai (vienas elektronas vienoje hibridinėje orbitoje), paklusdami Hundo taisyklei. Tada keturi elektronai sudaro keturis kovalentinius ryšius su keturiais vandenilio atomais.
Kas yra išsigimusios orbitos?
Paniekintos orbitalės yra atominės orbitalės, turinčios tą pačią energiją. Pavyzdžiui, p orbitos posluoksnyje yra trys atominės orbitalės, kurios skiriasi viena nuo kitos pagal erdvinį išsidėstymą. Nors šių trijų p orbitalių energija yra vienoda, jos yra skirtingai išsidėsčiusios; todėl jas vadiname išsigimusiomis orbitomis.
02 pav. Trijų p orbitalių erdvinis išdėstymas
Tačiau esant išoriniam magnetiniam laukui, galime pašalinti išsigimimą. Taip yra todėl, kad išsigimusios orbitos yra linkusios gauti skirtingą energiją esant šiam išoriniam magnetiniam laukui, ir jos nebėra išsigimusios orbitos. Be to, penkios d orbitalės d posluoksnyje taip pat yra išsigimusios orbitos, nes jų energija yra tokia pati.
Kuo skiriasi hibridinės ir išsigimusios orbitalės?
Pagrindinis skirtumas tarp hibridinių ir išsigimusių orbitų yra tas, kad hibridinės orbitalės yra naujos orbitos, susidarančios susimaišius dviem ar daugiau orbitalių, o išsigimusios orbitos yra orbitos, kurios iš pradžių egzistuoja atome. Be to, hibridinės orbitos yra molekulinės orbitalės, o išsigimusios orbitos yra atominės. Be to, hibridinės orbitos yra molekulinės orbitalės, turinčios tą pačią energiją, o išsigimusios orbitos yra atominės orbitos, turinčios tą pačią energiją. Pavyzdžiui, sp, sp2 ir sp3 orbitalės yra hibridinės orbitalės, o trys p orbitalės p subshell.
Santrauka – hibridinės ir išsigimusios orbitos
Hibridinės orbitos yra molekulinės orbitos, o išsigimusios orbitos yra atominės. Pagrindinis skirtumas tarp hibridinių ir išsigimusių orbitalių yra tas, kad hibridinės orbitalės susidaro susimaišius dviem ar daugiau orbitalių, o išsigimusios orbitalės iš pradžių egzistuoja atome.
