Διαφορά μεταξύ υβριδικών τροχιακών και μοριακών τροχιακών

Κύρια διαφορά – Υβριδικά τροχιακά έναντι μοριακών τροχιακών

Τα τροχιακά είναι υποθετικές δομές που μπορούν να γεμίσουν με ηλεκτρόνια. Σύμφωνα με διαφορετικές ανακαλύψεις, οι επιστήμονες έχουν προτείνει διαφορετικά σχήματα για αυτά τα τροχιακά. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι τροχιακών:ατομικά τροχιακά, μοριακά τροχιακά και υβριδικά τροχιακά. Τα ατομικά τροχιακά είναι τα υποθετικά τροχιακά που βρίσκονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου. Τα μοριακά τροχιακά είναι τα υποθετικά τροχιακά που σχηματίζονται όταν δύο άτομα δημιουργούν έναν ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ τους. Τα υβριδικά τροχιακά είναι υποθετικά τροχιακά που σχηματίζονται λόγω του υβριδισμού των ατομικών τροχιακών. Η κύρια διαφορά μεταξύ των υβριδικών τροχιακών και των μοριακών τροχιακών είναι ότι τα υβριδικά τροχιακά σχηματίζονται από τις αλληλεπιδράσεις ατομικών τροχιακών στο ίδιο άτομο, ενώ τα μοριακά τροχιακά σχηματίζονται από τις αλληλεπιδράσεις ατομικών τροχιακών δύο διαφορετικών ατόμων.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι τα Υβριδικά Τροχιακά
      – Σχηματισμός, σχήματα και ιδιότητες
2. Τι είναι τα Μοριακά Τροχιακά
      – Σχηματισμός, σχήματα και ιδιότητες
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ υβριδικών τροχιακών και μοριακών τροχιακών
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ υβριδικών τροχιακών και μοριακών τροχιακών
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Αντισυνδεδεμένο μοριακό τροχιακό, ατομικό τροχιακό, δεσμευτικό μοριακό τροχιακό, υβριδισμός, υβριδικό τροχιακό, μοριακό τροχιακό

Τι είναι τα υβριδικά τροχιακά

Τα υβριδικά τροχιακά είναι υποθετικά τροχιακά που σχηματίζονται λόγω ανάμειξης ατομικών τροχιακών στο ίδιο άτομο προκειμένου να δημιουργηθεί ένας ομοιοπολικός δεσμός. Με άλλα λόγια, τα ατομικά τροχιακά ενός ατόμου υφίστανται υβριδισμό για να δημιουργήσουν κατάλληλα τροχιακά για χημικούς δεσμούς. Τα ατομικά τροχιακά βρίσκονται ως s τροχιακό, p τροχιακό, d τροχιακό και f τροχιακό. Ο υβριδισμός δύο ή περισσότερων τροχιακών θα σχηματίσει ένα νέο υβριδικό τροχιακό. Τα υβριδικά τροχιακά ονομάζονται σύμφωνα με τα ατομικά τροχιακά που υφίστανται υβριδισμό. Μερικά παραδείγματα δίνονται παρακάτω.

sp Hybrid Orbital

Αυτά τα τροχιακά σχηματίζονται όταν αναμειγνύονται ένα τροχιακό s και ένα τροχιακό p. Τα προκύπτοντα υβριδικά τροχιακά έχουν το 50% των χαρακτηριστικών s και το 50% των χαρακτηριστικών p. Η χωρική διάταξη των τροχιακών sp είναι γραμμική. Επομένως, η γωνία δεσμού μεταξύ αυτών των τροχιακών είναι 180C. Τα άτομα που υφίστανται υβριδισμό sp έχουν 2 κενά τροχιακά p.

sp Hybrid Orbital

Αυτά τα τροχιακά σχηματίζονται όταν υβριδίζονται ένα τροχιακό και 2 p. Τα προκύπτοντα υβριδικά τροχιακά έχουν περίπου το 33% των χαρακτήρων s και περίπου το 66% των χαρακτήρων p. Η χωρική διάταξη αυτών των τροχιακών είναι τριγωνική επίπεδη. Επομένως, η γωνία δεσμού μεταξύ αυτών των τροχιακών είναι 120C. Τα άτομα που υφίστανται αυτόν τον υβριδισμό έχουν 1 κενό τροχιακό p.

sp Orbital

Αυτά τα τροχιακά σχηματίζονται όταν υβριδίζονται ένα τροχιακό και 3 p. Τα προκύπτοντα υβριδικά τροχιακά έχουν περίπου το 25% των χαρακτήρων s και περίπου το 75% των χαρακτήρων p. Η χωρική διάταξη αυτών των τροχιακών είναι τετραεδρική. Επομένως, η γωνία δεσμού μεταξύ αυτών των τροχιακών είναι 109,5C. Τα άτομα που υφίστανται αυτόν τον υβριδισμό δεν έχουν κενά τροχιακά p.

spd Orbital

Αυτά τα τροχιακά σχηματίζονται όταν ένα τροχιακό s, 3 τροχιακά p και ένα τροχιακό d υβριδίζονται. Η χωρική διάταξη αυτών των τροχιακών είναι τριγωνική επίπεδη. Τα άτομα που υφίστανται αυτόν τον υβριδισμό έχουν 4 κενά d τροχιακά.

Εικόνα 1:sp υβριδισμός του H₂ Ω μόριο

Η παραπάνω εικόνα δείχνει τον υβριδισμό των ατομικών τροχιακών του μορίου οξυγόνου προκειμένου να σχηματιστούν δύο ομοιοπολικοί δεσμοί με δύο άτομα υδρογόνου.

Τι είναι τα Μοριακά Τροχιακά

Τα μοριακά τροχιακά είναι υποθετικά τροχιακά που σχηματίζονται λόγω της ανάμειξης (επικάλυψης) ατομικών τροχιακών διαφορετικών ατόμων. Αυτό συμβαίνει όταν σχηματίζεται ομοιοπολικός δεσμός μεταξύ δύο ατόμων. Για παράδειγμα, εάν σχηματιστεί ένας ομοιοπολικός δεσμός μεταξύ των ατόμων Α και Β, τα ατομικά τροχιακά που έχουν τη σωστή συμμετρία θα αναμειχθούν, σχηματίζοντας ένα μοριακό τροχιακό. Ως εκ τούτου, τα μοριακά τροχιακά είναι οι περιοχές όπου τα περισσότερα από τα συνδετικά ηλεκτρόνια μπορούν να βρεθούν μεταξύ δύο ατόμων. Τα μοριακά τροχιακά μπορούν να βρεθούν σε δύο τύπους, ως τροχιακά δεσμού και τροχιακά αντιδεσμικά.

Σύνδεση μοριακών τροχιακών

Αυτά τα τροχιακά έχουν λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με ατομικά τροχιακά που υφίστανται σχηματισμό του μοριακού τροχιακού. Επομένως, αυτά τα τροχιακά είναι σταθερά. Το ζεύγος ηλεκτρονίων του δεσμού μπορεί να βρεθεί σε αυτό το τροχιακό.

Αντιδεσμικά μοριακά τροχιακά

Αυτά τα τροχιακά έχουν υψηλότερη ενέργεια από τα ατομικά τροχιακά και τα συνδετικά μοριακά τροχιακά. Επομένως είναι λιγότερο σταθερά. Τις περισσότερες φορές, αυτά τα τροχιακά είναι άδεια.

Εικόνα 2:Το μοριακό τροχιακό διάγραμμα του O₂ Μόριο

Η παραπάνω εικόνα δείχνει το μοριακό τροχιακό διάγραμμα για το διατομικό οξυγόνο. Το σύμβολο "σ" υποδηλώνει το μοριακό τροχιακό δεσμό σίγμα και το "σ*" υποδηλώνει το τροχιακό αντιδεσμικό.

Ομοιότητες μεταξύ των υβριδικών τροχιακών και των μοριακών τροχιακών

• Τα υβριδικά τροχιακά και τα μοριακά τροχιακά σχηματίζονται λόγω της ανάμειξης των ατομικών τροχιακών.
• Και οι δύο τύποι τροχιακών δείχνουν την πιο πιθανή θέση του ζεύγους ηλεκτρονίων δεσμού.

Διαφορά μεταξύ υβριδικών τροχιακών και μοριακών τροχιακών

Ορισμός

Υβριδικά τροχιακά: Τα υβριδικά τροχιακά είναι υποθετικά τροχιακά που σχηματίζονται λόγω ανάμειξης ατομικών τροχιακών στο ίδιο άτομο προκειμένου να δημιουργηθεί ένας ομοιοπολικός δεσμός.

Μοριακά τροχιακά: Τα μοριακά τροχιακά είναι υποθετικά τροχιακά που σχηματίζονται λόγω της ανάμειξης (επικάλυψης) ατομικών τροχιακών διαφορετικών ατόμων.

Άτομα

Υβριδικά τροχιακά: Τα υβριδικά τροχιακά σχηματίζονται στο ίδιο άτομο.

Μοριακά τροχιακά: Μοριακά τροχιακά σχηματίζονται μεταξύ δύο ατόμων.

Antibonding Orbital

Υβριδικά τροχιακά: Τα υβριδικά τροχιακά δεν δίνουν πληροφορίες σχετικά με τα τροχιακά με αντιδέσμευση.

Μοριακά τροχιακά: Τα μοριακά τροχιακά δίνουν πληροφορίες σχετικά με τα τροχιακά με αντιδέσμευση.

Συμπέρασμα

Τόσο τα υβριδικά τροχιακά όσο και τα μοριακά τροχιακά είναι υποθετικά τροχιακά που δείχνουν την πιο πιθανή θέση ηλεκτρονίων στα άτομα ή μεταξύ των ατόμων. Είναι πολύ σημαντικά για την πρόβλεψη του σχήματος ενός μορίου. Η κύρια διαφορά μεταξύ των υβριδικών τροχιακών και των μοριακών τροχιακών είναι ότι τα υβριδικά τροχιακά σχηματίζονται από τις αλληλεπιδράσεις ατομικών τροχιακών στο ίδιο άτομο, ενώ τα μοριακά τροχιακά σχηματίζονται από τις αλληλεπιδράσεις ατομικών τροχιακών δύο διαφορετικών ατόμων.