Atomic Orbital vs Hybrid Orbital
A molekulák közötti kötést új módon értelmezték a Schrodinger, Heisenberg és Paul Diarc által bemutatott új elméletek. A kvantummechanika bejött a képbe eredményeikkel. Azt találták, hogy az elektronnak mind részecske, mind hullám tulajdonságai vannak. Ezzel Schrodinger egyenleteket dolgozott ki, hogy megtalálja az elektron hullámtermészetét, és kitalálta a hullámegyenletet és a hullámfüggvényt. A hullámfüggvény (Ψ) az elektron különböző állapotainak felel meg.
Atompálya
Max Born rámutat a hullámfüggvény négyzetének fizikai jelentésére (Ψ2), miután Schrodinger előadta elméletét. Born szerint a Ψ2 azt a valószínűséget fejezi ki, hogy egy adott helyen elektront találunk. Tehát, ha Ψ2 nagyobb érték, akkor nagyobb a valószínűsége annak, hogy az elektront megtaláljuk abban a térben. Ezért a térben az elektronvalószínűségi sűrűség nagy. Ellenkezőleg, ha Ψ2 alacsony, akkor ott az elektronvalószínűségi sűrűség alacsony. A Ψ2 x, y és z tengelyek diagramjai mutatják ezeket a valószínűségeket, és s, p, d és f pályák alakját veszik fel. Ezeket atompályáknak nevezzük. Az atomi pályát úgy határozhatjuk meg, mint egy olyan térrégiót, ahol az elektron megtalálásának valószínűsége nagy az atomban. Az atomi pályákat kvantumszámok jellemzik, és minden atompályán két ellentétes spinű elektron helyezhető el. Például amikor az elektronkonfigurációt írjuk, akkor a következőt írjuk: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n egész szám a kvantumszám. A pálya neve utáni felső index az elektronok számát mutatja az adott pályán.s pályái gömb alakúak és kicsik. A P orbitálok súlyzó alakúak, két lebenylel. Az egyik lebeny pozitív, a másik lebeny negatív. Azt a helyet, ahol két lebeny érintkezik egymással, csomópontnak nevezik. 3 p orbitál létezik, mint x, y és z. Térben úgy vannak elrendezve, hogy tengelyeik merőlegesek legyenek egymásra. Öt különböző alakú d és 7 f pálya van. Tehát összességében az alábbiakban az egy pályán tartózkodó elektronok teljes számát mutatjuk be.
s orbitális-2 elektron
P orbitál - 6 elektron
d orbitál - 10 elektron
f orbitálok- 14 elektron
Hibrid orbitális
A hibridizáció két nem egyenértékű atompálya keveredése. A hibridizáció eredménye a hibrid orbitális. Az s, p és d pályák keverésével létrejövő hibrid pályáknak sok típusa létezik. A leggyakoribb hibrid pályák az sp3, sp2 és sp. Például a CH4-ban C-nek 6 elektronja van 1s2 2s2 2p 2 alapállapotban. Gerjesztéskor egy elektron a 2s szinten mozog a 2p szintre, ami három 3 elektront ad. Ekkor a 2s elektron és a három 2p elektron keveredik, és négy egyenértékű sp3 hibrid pályát alkotnak. Hasonlóképpen az sp2 hibridizációban három hibridpálya, az sp hibridizációban pedig két hibridpálya képződik. Az előállított hibridpályák száma megegyezik a hibridizált pályák összegével.
Mi a különbség az atompályák és a hibridpályák között?
• A hibrid pályák az atompályákból készülnek.
• Különböző típusú és számú atompályák vesznek részt a hibrid pályák létrehozásában.
• A különböző atomipályák alakja és elektronszáma eltérő. De az összes hibrid pálya egyenértékű, és azonos elektronszámmal.
• A hibrid pályák általában a kovalens szigma kötés kialakításában vesznek részt, míg az atomi pályák részt vesznek mind a szigma-, mind a pi-kötés kialakításában.
