Atomic Orbital vs Hybrid Orbital
Molekulių ryšys buvo suprastas naujai, remiantis naujomis teorijomis, kurias pristatė Schrodingeris, Heisenbergas ir Paulas Diarcas. Kvantinė mechanika pateko į paveikslą su savo išvadomis. Jie nustatė, kad elektronas turi ir dalelių, ir bangų savybių. Taip Schrodingeris sukūrė lygtis, kad nustatytų elektrono banginę prigimtį, ir sugalvojo bangų lygtį bei bangos funkciją. Bangos funkcija (Ψ) atitinka skirtingas elektrono būsenas.
Atominė orbita
Max Born nurodo fizinę banginės funkcijos kvadrato reikšmę (Ψ2), kai Schrodingeris pateikė savo teoriją. Pasak Borno, Ψ2 išreiškia tikimybę rasti elektroną tam tikroje vietoje. Taigi, jei Ψ2 yra didesnė reikšmė, tada tikimybė rasti elektroną toje erdvėje yra didesnė. Todėl erdvėje elektronų tikimybės tankis yra didelis. Priešingai, jei Ψ2 yra mažas, tada elektronų tikimybės tankis ten yra mažas. Ψ2 x, y ir z ašyse diagramos rodo šias tikimybes ir įgauna s, p, d ir f orbitalių formą. Tai žinomos kaip atominės orbitalės. Atominė orbita gali būti apibrėžta kaip erdvės sritis, kurioje tikimybė rasti elektroną yra didelė atome. Atominės orbitalės pasižymi kvantiniais skaičiais, o kiekviena atominė orbita gali talpinti du elektronus su priešingais sukiniais. Pavyzdžiui, kai rašome elektronų konfigūraciją, rašome kaip 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n sveikųjų skaičių reikšmės yra kvantiniai skaičiai. Viršutinis indeksas po orbitos pavadinimo rodo elektronų skaičių toje orbitoje.s orbitos yra sferos formos ir mažos. P orbitalės yra hantelio formos su dviem skiltimis. Sakoma, kad viena skiltis yra teigiama, o kita – neigiama. Vieta, kur dvi skiltys liečiasi viena su kita, vadinama mazgu. Yra 3 p orbitos kaip x, y ir z. Jie yra išdėstyti erdvėje taip, kad jų ašys būtų statmenos viena kitai. Yra penkios skirtingų formų d ir 7 f orbitalės. Taigi bendrai toliau pateikiamas bendras elektronų, kurie gali būti orbitoje, skaičius.
s orbita-2 elektronai
P orbitos – 6 elektronai
d orbitos – 10 elektronų
f orbitalės – 14 elektronų
Hibridinė orbita
Hibridizacija yra dviejų nelygiaverčių atominių orbitų susimaišymas. Hibridizacijos rezultatas yra hibridinė orbita. Yra daugybė hibridinių orbitalių tipų, susidarančių maišant s, p ir d orbitales. Dažniausiai pasitaikančios hibridinės orbitos yra sp3, sp2 ir sp. Pavyzdžiui, CH4, C turi 6 elektronus, kurių elektronų konfigūracija 1s2 2s2 2p 2 pagrindinėje būsenoje. Sužadintas vienas elektronas 2s lygyje pereina į 2p lygį, suteikdamas tris 3 elektronus. Tada 2s elektronas ir trys 2p elektronai susimaišo ir sudaro keturias lygiavertes sp3 hibridines orbitales. Taip pat sp2 hibridizacijoje susidaro trys hibridinės orbitalės, o sp hibridizacijoje – dvi hibridinės orbitalės. Sukurtų hibridinių orbitų skaičius yra lygus hibridizuojamų orbitų sumai.
Kuo skiriasi atominės orbitalės ir hibridinės orbitalės?
• Hibridinės orbitalės gaminamos iš atominių orbitalių.
• Kuriant hibridines orbitales dalyvauja įvairių tipų ir daugybės atominių orbitalių.
• Įvairios atominės orbitos turi skirtingą formą ir elektronų skaičių. Tačiau visos hibridinės orbitos yra lygiavertės ir turi tą patį elektronų skaičių.
• Hibridinės orbitos paprastai dalyvauja formuojant kovalentinius sigma ryšius, o atominės orbitalės dalyvauja formuojant sigma ir pi ryšius.
