Erinevus hübriidsete ja degenereerunud orbitaalide vahel

võtme erinevus hübriidsete ja degenereerunud orbitaalide vahel on see hübriidorbitaalid on uued orbitaalid, mis tekivad kahe või enama orbitaali segunemisel, samal ajal kui degenereerunud orbitaalid eksisteerivad algselt aatomis.

Nagu nimigi ütleb, on hübriidorbitaal kahe või enama orbitaali hübriid. Ehkki nimi degenereerunud orbitaal näib olevat sama, pole nad vastloodud orbitaalid - nad eksisteerivad juba aatomis. Veelgi enam, kõigil molekuli hübriidorbitaalidel on sama energia, samal ajal kui aatomi degenereerunud orbitaalidel on sama energia.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on hübriidorbitaalid
3. Mis on mandunud orbitaalid
4. Kõrvuti võrdlus - hübriid vs degenereerunud orbitaalid tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on hübriidorbitaalid?

Hübriidsed orbitaalid on orbitaalid, mis on moodustatud kahe või enama aatomorbitaali kombinatsioonist. Me nimetame seda kombineeritud protsessi hübridiseerumiseks. Enne nende orbitaalide moodustumist võivad aatomi orbitaalidel olla erinevad energiad, kuid pärast moodustumist on kõigil orbitaalidel sama energia. Näiteks s-aatomiline orbitaal ja p-aatomiline orbitaal võivad ühendada, moodustades kaks sp-orbitaali. S ja p aatomi orbitaalidel on erinevad energiad (s < energy of p). But, hybridization results in the formation of two sp orbitals having the same energy; this energy lies between the energies of individual s and p atomic orbital energies. Moreover, this sp hybrid orbital has 50% s orbital characteristics and 50% p orbital characteristics.

Joonis 01: Sp hübridisatsioon

Hübridisatsiooni idee tuli esmakordselt arutellu, sest teadlased täheldasid, et valentssideme teooria ei suuda õigesti ennustada mõne molekuli, näiteks CH₄. Kuigi süsinikuaatomil on oma elektronide konfiguratsiooni järgi ainult kaks paarimata elektroni, võib see moodustada neli kovalentset sidet. Nelja sideme moodustamiseks peab olema neli paarimata elektroni. Ainus viis selle nähtuse selgitamiseks oli mõelda, et süsinikuaatomi s ja p orbitaalid sulanduvad üksteisega, moodustades uued orbiidid, mida nimetatakse hübriidorbitaalideks ja millel on sama energia. Siin annab üks s + kolm p 4 sp-d³ orbitaalid. Seetõttu täidavad elektronid neid hübriidorbitaale ühtlaselt (üks elektron hübriidorbitaali kohta), järgides Hundi reeglit. Seejärel on neli elektroni nelja vesinikuaatomiga kovalentse sideme moodustamiseks.

Mis on degenereerunud orbitaalid?

Denigrate orbitaalid on sama energiaga aatomi orbitaalid. Näiteks p orbitaalses alamkehas on kolm aatomorbitaali, mis erinevad üksteisest vastavalt ruumilisele paigutusele. Ehkki nende kolme p-orbitaali energia on sama, on nad erinevalt paigutatud; seetõttu kutsume neid degenereerunud orbitaalideks.

Joonis 02: Kolme p-orbitaali ruumiline paigutus

Kuid välise magnetvälja olemasolul saame degeneratsiooni eemaldada. Selle põhjuseks on asjaolu, et degenereerunud orbitaalid kipuvad selle välise magnetvälja juuresolekul saama erinevaid energiaid ja nad pole enam degenereerunud orbitaalid. Lisaks on viis d-subkelli d-orbitaali degenereerunud orbitaalid, kuna neil on sama energia.

Mis vahe on hübriidsetel ja degenereerunud orbitaalidel?

Peamine erinevus hübriidsete ja degenereerunud orbitaalide vahel on see, et hübriidsed orbitaalid on uued orbitaalid, mis moodustatakse kahe või enama orbitaali segunemisel, samal ajal kui degenereerunud orbitaalid on orbitaalid, mis algselt eksisteerivad aatomis. Lisaks on hübriidsed orbitaalid molekulaarsed orbitaalid, degenereerunud orbitaalid aga aatomorbitaalid. Veelgi enam, hübriidsed orbitaalid on sama energiaga molekulaarsed orbitaalid, samal ajal kui degenereerunud orbitaalid on sama energiaga aatomorbitaalid. Näiteks sp, sp² ja sp³ orbitaalid on hübriidsed orbitaalid, samas kui kolm p orbitaali p-subhellis.

Kokkuvõte - hübriid vs degenereerunud orbitaalid

Hübriidsed orbitaalid on molekulaarsed orbitaalid, degenereerunud orbitaalid aga aatomorbitaalid. Peamine erinevus hübriidsete ja degenereerunud orbitaalide vahel on see, et hübriidsed orbitaalid tekivad kahe või enama orbitaali segamisel, samal ajal kui degenereerunud orbitaalid eksisteerivad algselt aatomis.

Viide:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Hübriidorbitaaldefinitsioon.” ThoughtCo, 22. juuni 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. „Sp hübridisatsioon“ Tem5psu poolt - Oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Px py pz orbitaalid” - sihtasutus CK-12 - Fail: Keskkooli keemia.pdf, lk 268 (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu