Nøgleforskellen mellem rene og hybride orbitaler er, at de rene orbitaler er de oprindelige atomorbitaler, hvorimod hybridorbitaler dannes ved blanding af to eller flere atomorbitaler.
I den kemiske bindingsdannelse af simple molekyler kan vi simpelthen overveje overlapningen af atomare orbitaler. Men hvis vi skal diskutere den kemiske binding i komplekse molekyler, er vi nødt til at vide, hvad der er orbital hybridisering. Orbital hybridisering er det kemiske koncept, der beskriver blandingen af atomare orbitaler for at danne nye hybridorbitaler. Disse orbitaler involverer dannelsen af kovalente kemiske bindinger.
Hvad er rene orbitaler?
Rene orbitaler er atomorbitaler, der indeholder elektroner fra atomet. Disse orbitaler er ikke blandede orbitaler som hybridorbitaler. Orbitalen giver den mest sandsynlige placering af elektroner i et atom, da elektronerne er i kontinuerlig bevægelse omkring atomkernen. I stedet for en fast placering giver dette et område, hvor elektronen kan forekomme på et bestemt tidspunkt.
De rene atomare orbitaler findes i flere former, såsom sfærisk form, håndvægtsform. Ifølge kvantemekanikken er der et sæt kvantetal, som vi bruger til at navngive en orbital. Dette sæt tal omfatter n (hovedkvantetal), l (vinkelmomentumkvantetal), m (magnetisk kvantetal) og s (spinkvantetal). Hver orbital optager maksim alt to elektroner. Ifølge vinkelmoment kvantetallet er der fire almindeligt kendte atomorbitaler som s orbital (sfærisk formet), p orbital (håndvægt-formet), d orbital (to håndvægte i samme plan) og f orbital (en kompliceret struktur).
Hvad er hybridorbitaler?
Hybride orbitaler er de molekylære orbitaler, der dannes ved blanding af atomare orbitaler. Disse er hypotetiske orbitaler. Blandingen sker mellem det samme atoms atomare orbitaler. denne blanding sker for at danne en kovalent kemisk binding med et andet atom. Processen med denne blanding er "orbital hybridisering", som resulterer i hybridorbitaler. Vi navngiver disse orbitaler efter de atomare orbitaler, der gennemgår hybridisering.
Figur 01: sp3-hybridisering
Følgelig er de tre hovedformer for hybridorbitaler:
- sp hybrid orbital – dette dannes på grund af hybridiseringen af s- og p-atomorbitaler. Derfor har den resulterende hybride orbital 50% s karakteristika og 50% p orbital karakteristika. Denne hybridorbital har et lineært rumligt arrangement.
- sp2 hybrid orbital – dette dannes på grund af hybridiseringen af en s og to p orbitaler. Derfor har den resulterende hybride orbital 33% af s orbital karakteristika og 66% af p orbital karakteristik. Det rumlige arrangement er trigon alt plant.
- sp3 hybrid orbital – dette dannes på grund af hybridiseringen af en s og tre p orbitaler. Derfor har den resulterende hybridorbital 25% s karakteristika og 75% p karakteristika. Det rumlige arrangement af disse hybridorbitaler er tetraedrisk.
Hvad er forskellen mellem rene og hybride orbitaler?
Rene orbitaler er atomare orbitaler, der indeholder elektroner fra atomet, mens hybridorbitaler er de molekylære orbitaler, der dannes ved blanding af atomare orbitaler. Dette er den vigtigste forskel mellem rene og hybride orbitaler. Desuden dannes hybridorbitaler via orbital hybridisering, men rene orbitaler hybridiseres ikke. Desuden er dannelsen af hybridorbitaler vigtig i dannelsen af komplicerede kemiske forbindelser via dannelse af kovalente kemiske bindinger. Når vi betragter nomenklaturen af orbitaler, navngiver vi rene orbitaler som s, p, d og f orbitaler, mens vi navngiver hybridorbitaler som sp, sp2, sp3osv.
Nedenstående infografik viser forskellen mellem rene og hybride orbitaler til hurtig reference.
Opsummering – rene vs hybride orbitaler
Atomiske orbitaler er de områder, hvor elektroner findes i atomer. I denne artikel beskrev vi to typer orbitaler som rene og hybride orbitaler. Den vigtigste forskel mellem rene og hybride orbitaler er, at rene orbitaler er de oprindelige atomorbitaler, mens hybridorbitaler dannes ved blanding af to eller flere atomorbitaler.
