Avainero puhtaiden ja hybridiorbitaalien välillä on, että puhtaat orbitaalit ovat alkuperäisiä atomikiertoradat, kun taas hybridiorbitaalit muodostuvat kahden tai useamman atomiorbitaalin sekoittumisesta.
Yksinkertaisten molekyylien kemiallisessa sidosmuodostuksessa voimme yksinkertaisesti harkita atomikiertoratojen päällekkäisyyttä. Mutta jos aiomme keskustella kemiallisesta sitoutumisesta monimutkaisissa molekyyleissä, meidän on tiedettävä, mitä on orbitaalinen hybridisaatio. Orbitaalihybridisaatio on kemiallinen käsite, joka kuvaa atomiorbitaalien sekoittumista uusien hybridiorbitaalien muodostamiseksi. Nämä kiertoradat osallistuvat kovalenttisten kemiallisten sidosten muodostumiseen.
Mitä ovat puhtaat orbitaalit?
Puhtaat orbitaalit ovat atomiorbitaaleja, jotka sisältävät atomin elektroneja. Nämä kiertoradat eivät ole sekoitettuja orbitaaleja, kuten hybridiorbitaalit. Orbitaali antaa todennäköisimmän elektronien sijainnin atomissa, koska elektronit ovat jatkuvassa liikkeessä atomiytimen ympärillä. Kiinteän sijainnin sijaan tämä antaa alueen, jossa elektroni voi esiintyä tiettynä aikana.
Puhtaat atomikiertoradat esiintyvät useissa muodoissa, kuten pallomaisena, käsipainon muotoisina. Kvanttimekaniikan mukaan on olemassa joukko kvanttilukuja, joita käytämme orbitaalin nimeämiseen. Tämä lukujoukko sisältää n (pääkvanttiluku), l (kulmamomenttikvanttiluku), m (magneettinen kvanttiluku) ja s (spin-kvanttiluku). Jokainen kiertoradalla on korkeintaan kaksi elektronia. Kulmamomenttikvanttiluvun mukaan on neljä yleisesti tunnettua atomikiertorataa, kuten s-orbitaali (pallomainen), p-orbitaali (käsipainon muotoinen), d-orbitaali (kaksi käsipainoa samassa tasossa) ja f-orbitaali (monimutkainen rakenne).
Mitä ovat hybridiorbitaalit?
Hybridiorbitaalit ovat molekyylikiertoradat, jotka muodostuvat atomiorbitaalien sekoittumisesta. Nämä ovat hypoteettisia orbitaaleja. Sekoittaminen tapahtuu saman atomin atomiorbitaalien välillä. tämä sekoittuminen tapahtuu kovalenttisen kemiallisen sidoksen muodostamiseksi toisen atomin kanssa. Tämän sekoituksen prosessi on "orbitaalihybridisaatio", joka johtaa hybridiorbitaaleihin. Nimeämme nämä kiertoradat hybridisaatiossa olevien atomiorbitaalien mukaan.
Kuva 01: sp3-hybridisaatio
Vastaavasti hybridiradan kolme päämuotoa ovat:
- sp hybridorbitaali – tämä muodostuu s- ja p-atomiorbitaalien hybridisoitumisesta. Siksi tuloksena olevalla hybridiradalla on 50 % s-ominaisuudet ja 50 % p-kiertoradan ominaisuudet. Tällä hybridiradalla on lineaarinen tilajärjestely.
- sp2 hybridorbitaali – tämä muodostuu yhden s- ja kahden p-orbitaalin hybridisoitumisesta. Siksi tuloksena olevalla hybridiradalla on 33 % s-kiertoradan ominaisuuksista ja 66 % p-kiertoradan ominaisuuksista. Tilajärjestely on trigonaalinen tasomainen.
- sp3 hybridiorbitaali – tämä muodostuu yhden s- ja kolmen p-orbitaalin hybridisaatiosta. Tästä syystä tuloksena olevalla hybridiradalla on 25 % s-ominaisuudet ja 75 % p-ominaisuudet. Näiden hybridiorbitaalien tilajärjestely on tetraedrinen.
Mitä eroa puhtaalla ja hybridiradalla on?
Puhtaat orbitaalit ovat atomiorbitaaleja, jotka sisältävät atomin elektroneja, kun taas hybridiorbitaalit ovat molekyyliradat, jotka muodostuvat atomiorbitaalien sekoittumisesta. Tämä on avainero puhtaiden ja hybridiorbitaalien välillä. Lisäksi hybridiorbitaalit muodostuvat orbitaalihybridisaation kautta, mutta puhtaat orbitaalit eivät hybridisoidu. Lisäksi hybridiorbitaalien muodostuminen on tärkeää monimutkaisten kemiallisten yhdisteiden muodostumisessa kovalenttisten kemiallisten sidosten muodostumisen kautta. Kun tarkastellaan orbitaalien nimikkeistöä, nimeämme puhtaat orbitaalit orbitaaleiksi s, p, d ja f, kun taas hybridiorbitaalit nimeämme sp, sp2, sp3jne.
Alla oleva infografiikka taulukoi puhtaan ja hybridiradan väliset erot nopeaa käyttöä varten.
Yhteenveto – puhtaat vs. hybridiradat
Atomiradat ovat alueita, joilla elektronit esiintyvät atomeissa. Tässä artikkelissa kuvailimme kahden tyyppisiä orbitaaleja puhtaina ja hybridiorbitaaleina. avainero puhtaiden ja hybridiorbitaalien välillä on, että puhtaat orbitaalit ovat alkuperäisiä atomikiertoradat, kun taas hybridiorbitaalit muodostuvat kahden tai useamman atomiorbitaalin sekoittumisesta.
