Skillnad mellan hybrid orbitaler och molekylära orbitaler

Huvudskillnad - Hybrid Orbitaler vs Molekylära Orbitaler

Orbitaler är hypotetiska strukturer som kan fyllas med elektroner. Enligt olika upptäckter har forskare föreslagit olika former för dessa orbitaler. Det finns tre huvudtyper av orbitaler: atomära orbitaler, molekylära orbitaler och hybridorbitaler. Atom-orbitaler är de hypotetiska orbitalerna som ligger runt en atoms kärna. Molekylära orbitaler är de hypotetiska orbitalerna som bildas när två atomer ger en kovalent bindning mellan dem. Hybridorbitaler är hypotetiska orbitaler som bildas på grund av hybridiseringen av atomorbitaler. Huvudskillnaden mellan hybridorbitaler och molekylära orbitaler är det hybridorbitaler bildas av interaktionerna mellan atomära orbitaler i samma atom medan molekylära orbitaler bildas av interaktionerna mellan atomära orbitaler av två olika atomer.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Hybrid Orbitals
      - Formation, former och egenskaper
2. Vad är molekylära orbitaler
      - Formation, former och egenskaper
3. Vad är likheterna mellan hybrid orbitaler och molekylära orbitaler
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan hybrid orbitaler och molekylära orbitaler
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Antibonding Molecular Orbital, Atomic Orbital, Bonding Molecular Orbital, Hybridization, Hybrid Orbital, Molecular Orbital

Vad är Hybrid Orbitals

Hybridorbitaler är hypotetiska orbitaler som bildas på grund av blandning av atomorbitaler i samma atom för att göra en kovalent bindning. Med andra ord genomgår atomiska orbitaler av en atom hybridisering för att göra lämpliga orbitaler för kemisk bindning. Atomic orbitals finns som s orbitalt, p orbitalt, d orbitalt och f orbitalt. Hybridisering av två eller flera orbitaler kommer att bilda en ny hybridomgång. Hybrida orbitaler heter enligt atomomgångarna som genomgår hybridisering. Några exempel ges nedan.

sp hybrid orbital

Dessa orbitaler bildas när en s orbital och en p orbital blandas. De resulterande hybridorbitalerna har 50% s egenskaper och 50% p egenskaper. Den spatiala ordningen av sp orbitals är linjär. Därför är bindningsvinkeln mellan dessa orbitaler 180^oC. Atomer som genomgår sp-hybridisering har 2 tomma p-orbitaler.

sp² Hybrid Orbital

Dessa orbitaler bildas när en s orbital och 2 p orbitaler hybridiseras. De resulterande hybridorbitalerna har cirka 33% av s tecken och cirka 66% av p tecken. Den rymliga arrangemanget för dessa orbitaler är trigonalt plan. Därför är bindningsvinkeln mellan dessa orbitaler 120^oC. Atomer som genomgår denna hybridisering har 1 tom p-orbitalt.

sp³ orbital

Dessa orbitaler bildas när en s orbital och 3 p orbitaler hybridiseras. De resulterande hybridorbitalerna har omkring 25% av s tecken och cirka 75% av p tecken. Den rumsliga arrangemanget för dessa orbitaler är tetraedral. Därför är bindningsvinkeln mellan dessa orbitaler 109,5^oC. Atomerna som genomgår denna hybridisering har inga tomma p-orbitaler.

sp³d¹ orbital

Dessa orbitaler bildas när en s orbital, 3 p orbital och en d orbital hybridiseras. Den rymliga arrangemanget för dessa orbitaler är trigonalt plan. De atomer som genomgår denna hybridisering har 4 tomma d orbitaler.

Figur 1: sp³ hybridisering av H₂O molekyl

Ovanstående bild visar hybridiseringen av atomära orbitaler i syremolekylen för att bilda två kovalenta bindningar med två väteatomer.

Vad är molekylära orbitaler

Molekylära orbitaler är hypotetiska orbitaler som bildas på grund av blandning (överlappning) av atomorbitaler av olika atomer. Detta sker när en kovalent bindning bildas mellan två atomer. Om exempelvis en kovalent bindning bildas mellan A- och B-atomer, kommer atomomgångarna som har den korrekta symmetrin att blandas och bilda en molekylär orbital. Därför är molekylära orbitaler de regioner där de flesta bindningselektronerna kan hittas mellan två atomer. Molekylorbitaler kan hittas i två typer som bindande orbitaler och antibakteriella orbitaler.

Bonding Molecular Orbitals

Dessa orbitaler har mindre energi jämfört med atomära orbital som genomgår molekylär orbitalbildning. Därför är dessa orbitaler stabila. Obligationselektronparet finns i denna orbitala.

Antibonding Molecular Orbitals

Dessa orbitaler har högre energi än atomära orbitaler och bindande molekylära orbitaler. Därför är de mindre stabila. De flesta gånger är dessa orbitaler tomma.

Figur 2: Molecular Orbital Diagram of O₂ Molekyl

Ovanstående bild visar det molekylära orbitaldiagrammet för diatomiskt syre. Symbolen "σ" indikerar sigmabindning molekylär orbital och "σ *" indikerar det antibakteriella orbitalet.

Likheter mellan hybrid orbitaler och molekylära orbitaler

• Hybridorbitaler och molekylära orbitaler bildas på grund av blandningen av atomorbitaler.
• Båda typerna av orbitaler visar det mest troliga läget för bindelektronparet.

Skillnad mellan hybrid orbitaler och molekylära orbitaler

Definition

Hybrid Orbitals: Hybrida orbitaler är hypotetiska orbitaler bildade på grund av blandning av atoma orbital i samma atom för att göra ett kovalent bindning.

Molekylära Orbitaler: Molekylära orbitaler är hypotetiska orbitaler som bildas på grund av blandning (överlappning) av atoma orbitaler av olika atomer.

Atoms

Hybrid Orbitals:  Hybridorbitaler bildas i samma atom.

Molekylära Orbitaler:  Molekylorbitaler bildas mellan två atomer.

Antibonding Orbital

Hybrid Orbitals:  Hybrida orbitaler ger inte information om antibonterande orbitaler.

Molekylära Orbitaler: Molekylära orbitaler ger information om antibonderande orbitaler.

Slutsats

Både hybridorbitaler och molekylära orbitaler är hypotetiska orbitaler som visar den mest troliga platsen för elektroner i atomer eller mellan atomer. De är mycket viktiga för att förutsäga formen av en molekyl. Huvudskillnaden mellan hybridorbitaler och molekylära orbitaler är att hybridorbitaler bildas av interaktionerna mellan atomära orbitaler i samma atom medan molekylära orbitaler bildas av interaktionerna mellan atomära orbitaler av två olika atomer.

referenser:

1. Libretexts. "Hybrid Orbitals." Kemi LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Tillgänglig här. 14 aug 2017. 
2. Libretexts. "Hur man bygger molekylära orbitaler." Kemi LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Tillgänglig här. 14 aug 2017. 

Image Courtesy:

1. "Sp3-hybridisering av H2O" Av Holmescallas - Egent arbete (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons
2. "Oxygenmolekylorbitalsdiagram" av Anthony. Sebastian - (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons