Pagrindinis skirtumas tarp grynųjų ir hibridinių orbitalių yra tas, kad grynosios orbitalės yra originalios atominės orbitalės, o hibridinės orbitalės susidaro susimaišius dviem ar daugiau atominių orbitalių.
Sudarant paprastų molekulių cheminį ryšį galime tiesiog apsvarstyti atominių orbitų sutapimą. Bet jei norime aptarti cheminį ryšį sudėtingose molekulėse, turime žinoti, kas yra orbitinė hibridizacija. Orbitinė hibridizacija yra cheminė koncepcija, apibūdinanti atominių orbitalių maišymąsi, kad susidarytų naujos hibridinės orbitalės. Šios orbitos yra susijusios su kovalentinių cheminių ryšių formavimu.
Kas yra grynosios orbitos?
Grynos orbitos yra atominės orbitos, kuriose yra atomo elektronų. Šios orbitos nėra mišrios orbitos, kaip hibridinės orbitos. Orbitalė rodo labiausiai tikėtiną elektronų vietą atome, nes elektronai nuolat juda aplink atomo branduolį. Užuot fiksuota vieta, tai suteikia sritį, kurioje elektronas gali atsirasti tam tikru metu.
Grynos atominės orbitalės yra kelių formų, pavyzdžiui, sferinės, hantelio formos. Remiantis kvantine mechanika, yra kvantinių skaičių rinkinys, kurį naudojame orbitai pavadinti. Šią skaičių rinkinį sudaro n (pagrindinis kvantinis skaičius), l (kampinis momento kvantinis skaičius), m (magnetinis kvantinis skaičius) ir s (sukimosi kvantinis skaičius). Kiekviena orbita užima daugiausiai du elektronus. Pagal kampinio momento kvantinį skaičių yra keturios plačiai žinomos atominės orbitalės: s orbitalė (sferinė), p orbitalė (hantelio formos), d orbitalė (du hanteliai toje pačioje plokštumoje) ir f orbitalė (sudėtinga struktūra).
Kas yra hibridinės orbitos?
Hibridinės orbitalės yra molekulinės orbitalės, susidarančios susimaišius atominėms orbitoms. Tai hipotetinės orbitos. Maišymas vyksta tarp to paties atomo atominių orbitų. šis maišymas vyksta siekiant sudaryti kovalentinį cheminį ryšį su kitu atomu. Šio maišymo procesas yra „orbitinė hibridizacija“, dėl kurios susidaro hibridinės orbitos. Šias orbitales pavadiname pagal atomines orbitales, kurios hibridizuojasi.
01 pav.: sp3 hibridizacija
Atitinkamai, trys pagrindinės hibridinių orbitų formos yra:
- sp hibridinė orbitalė – susidaro dėl s ir p atominių orbitalių hibridizacijos. Todėl gauta hibridinė orbita turi 50% s charakteristikas ir 50% p orbitos charakteristikas. Šios hibridinės orbitalės erdvinis išdėstymas yra linijinis.
- sp2 hibridinė orbitalė – susidaro dėl vienos s ir dviejų p orbitalių hibridizacijos. Todėl gauta hibridinė orbita turi 33% s orbitos charakteristikų ir 66% p orbitos charakteristikų. Erdvinis išdėstymas yra plokštuminis trikampis.
- sp3 hibridinė orbitalė – tai susidaro dėl vienos s ir trijų p orbitalių hibridizacijos. Taigi gauta hibridinė orbita turi 25% s charakteristikas ir 75% p charakteristikas. Šių hibridinių orbitų erdvinis išsidėstymas yra tetraedrinis.
Kuo skiriasi grynos ir hibridinės orbitalės?
Grynos orbitalės yra atominės orbitalės, kuriose yra atomo elektronų, o hibridinės orbitalės yra molekulinės orbitalės, susidarančios susimaišius atominėms orbitalėms. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp grynųjų ir hibridinių orbitų. Be to, hibridinės orbitos susidaro orbitinės hibridizacijos būdu, tačiau grynos orbitos nėra hibridizuojamos. Be to, hibridinių orbitalių susidarymas yra svarbus formuojant sudėtingus cheminius junginius, susidarant kovalentiniams cheminiams ryšiams. Nagrinėdami orbitalių nomenklatūrą, grynąsias orbitales įvardijame kaip s, p, d ir f orbitales, o hibridines orbitales vadiname sp, sp2, sp3ir kt.
Toliau pateiktoje infografijoje pateikiami skirtumai tarp grynųjų ir hibridinių orbitų, kad būtų galima greitai sužinoti.
Santrauka – grynos ir hibridinės orbitalės
Atominės orbitos yra sritys, kuriose atomuose yra elektronų. Šiame straipsnyje mes apibūdinome dviejų tipų orbitales kaip grynąsias ir hibridines orbitales. Pagrindinis skirtumas tarp grynųjų ir hibridinių orbitalių yra tas, kad grynosios orbitalės yra originalios atominės orbitalės, o hibridinės orbitalės susidaro susimaišius dviem ar daugiau atominių orbitalių.
