Atomska orbitala naspram hibridne orbitale
Vezivanje u molekulama shvaćeno je na novi način s novim teorijama koje su predstavili Schrodinger, Heisenberg i Paul Diarc. Kvantna mehanika došla je na scenu svojim otkrićima. Otkrili su da elektron ima i čestična i valna svojstva. S tim je Schrodinger razvio jednadžbe za pronalaženje valne prirode elektrona i došao do valne jednadžbe i valne funkcije. Valna funkcija (Ψ) odgovara različitim stanjima elektrona.
Atomska orbitala
Max Born ukazuje na fizičko značenje kvadrata valne funkcije (Ψ2) nakon što je Schrodinger iznio svoju teoriju. Prema Bornu, Ψ2 izražava vjerojatnost pronalaska elektrona na određenom mjestu. Dakle, ako je Ψ2 veća vrijednost, tada je vjerojatnost pronalaska elektrona u tom prostoru veća. Stoga je u prostoru gustoća vjerojatnosti elektrona velika. Naprotiv, ako je Ψ2 nizak, tada je gustoća vjerojatnosti elektrona tamo niska. Dijagrami Ψ2 u x, y i z osi pokazuju te vjerojatnosti i imaju oblik s, p, d i f orbitala. One su poznate kao atomske orbitale. Atomska orbitala može se definirati kao područje prostora gdje je vjerojatnost pronalaska elektrona velika u atomu. Atomske orbitale karakteriziraju kvantni brojevi, a svaka atomska orbitala može primiti dva elektrona sa suprotnim spinovima. Na primjer, kada pišemo konfiguraciju elektrona, pišemo kao 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n cjelobrojne vrijednosti su kvantni brojevi. Gornji broj iza naziva orbitale pokazuje broj elektrona u toj orbitali.orbitale su sfernog oblika i male. P orbitale su u obliku bučice s dva režnja. Kaže se da je jedan režanj pozitivan, a drugi režanj negativan. Mjesto gdje se dva režnja međusobno dodiruju poznato je kao čvor. Postoje 3 p orbitale kao x, y i z. U prostoru su raspoređeni tako da su im osi okomite jedna na drugu. Postoji pet d orbitala i 7 f orbitala različitih oblika. Dakle, zajedno, sljedeći je ukupan broj elektrona koji se mogu nalaziti u orbitali.
s orbitala-2 elektrona
P orbitale- 6 elektrona
d orbitale- 10 elektrona
f orbitale- 14 elektrona
Hibridna orbitala
Hibridizacija je miješanje dviju neekvivalentnih atomskih orbitala. Rezultat hibridizacije je hibridna orbitala. Postoje mnoge vrste hibridnih orbitala koje nastaju miješanjem s, p i d orbitala. Najčešće hibridne orbitale su sp3, sp2 i sp. Na primjer, u CH4, C ima 6 elektrona s elektronskom konfiguracijom 1s2 2s2 2p 2 u osnovnom stanju. Kada je pobuđen, jedan elektron na razini 2s prelazi na razinu 2p dajući tri 3 elektrona. Zatim se 2s elektron i tri 2p elektrona pomiješaju i formiraju četiri ekvivalentne sp3 hibridne orbitale. Isto tako u sp2 hibridizaciji nastaju tri hibridne orbitale, au sp hibridizaciji dvije hibridne orbitale. Broj proizvedenih hibridnih orbitala jednak je zbroju hibridiziranih orbitala.
Koja je razlika između atomskih orbitala i hibridnih orbitala?
• Hibridne orbitale napravljene su od atomskih orbitala.
• Različiti tipovi i brojevi atomskih orbitala sudjeluju u stvaranju hibridnih orbitala.
• Različite atomske orbitale imaju različite oblike i broj elektrona. Ali sve hibridne orbitale su ekvivalentne i imaju isti broj elektrona.
• Hibridne orbitale normalno sudjeluju u stvaranju kovalentne sigma veze, dok atomske orbitale sudjeluju u stvaranju sigma i pi veze.
