Atomic Orbital vs Hybrid Orbital
Bindningen i molekyler blev forstået på en ny måde med de nye teorier præsenteret af Schrodinger, Heisenberg og Paul Diarc. Kvantemekanikken kom ind i billedet med deres fund. De fandt ud af, at en elektron har både partikel- og bølgeegenskaber. Hermed udviklede Schrodinger ligninger for at finde en elektrons bølgenatur og kom frem til bølgeligningen og bølgefunktionen. Bølgefunktion (Ψ) svarer til forskellige tilstande for elektronen.
Atomorbital
Max Born påpeger en fysisk betydning af kvadratet af bølgefunktionen (Ψ2), efter at Schrodinger fremsatte sin teori. Ifølge Born udtrykker Ψ2 sandsynligheden for at finde en elektron på et bestemt sted. Så hvis Ψ2 er en større værdi, så er sandsynligheden for at finde elektronen i det rum højere. Derfor er elektronsandsynligheden stor i rummet. I modsætning hertil, hvis Ψ2 er lav, så er elektronsandsynligheden der lav. Plottene af Ψ2 i x-, y- og z-akser viser disse sandsynligheder, og de har form af s, p, d og f orbitaler. Disse er kendt som atomorbitaler. En atomorbital kan defineres som et område i rummet, hvor sandsynligheden for at finde en elektron er stor i et atom. Atomorbitaler er kendetegnet ved kvantetal, og hver atomorbital kan rumme to elektroner med modsatte spins. Når vi f.eks. skriver elektronkonfigurationen, skriver vi som 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n heltalsværdier er kvantetallene. Det hævede nummer efter orbitalnavnet viser antallet af elektroner i den orbital.s orbitaler er kugleformede og små. P orbitaler er håndvægte formet med to lapper. Den ene lap siges at være positiv, og den anden lap er negativ. Det sted, hvor to lapper rører hinanden, er kendt som en knude. Der er 3 p orbitaler som x, y og z. De er arrangeret i rummet, så deres akser er vinkelrette på hinanden. Der er fem d-orbitaler og 7 f-orbitaler med forskellige former. Så samlet er følgende det samlede antal elektroner, der kan opholde sig i en orbital.
s orbital-2 elektroner
P orbitaler- 6 elektroner
d orbitaler- 10 elektroner
f orbitaler- 14 elektroner
Hybrid orbital
Hybridisering er blanding af to ikke-ækvivalente atomorbitaler. Resultatet af hybridisering er den hybride orbital. Der er mange typer hybridorbitaler dannet ved at blande s, p og d orbitaler. De mest almindelige hybridorbitaler er sp3, sp2 og sp. For eksempel, i CH4, har C 6 elektroner med elektronkonfigurationen 1s2 2s2 2p 2 i grundtilstanden. Når den er exciteret, flytter en elektron i 2s-niveauet til 2p-niveauet, hvilket giver tre 3 elektroner. Derefter blandes 2s-elektronen og de tre 2p-elektroner sammen og danner fire ækvivalente sp3 hybridorbitaler. Ligeledes dannes der i sp2 hybridisering tre hybridorbitaler og i sp hybridisering to hybridorbitaler. Antallet af producerede hybridorbitaler er lig med summen af orbitaler, der hybridiseres.
Hvad er forskellen mellem atomorbitaler og hybridorbitaler?
• Hybride orbitaler er lavet af atomorbitaler.
• Forskellige typer og antal af atomare orbitaler deltager i fremstillingen af hybridorbitaler.
• Forskellige atomare orbitaler har forskellige former og antal elektroner. Men alle hybridorbitaler er ækvivalente og har det samme elektronnummer.
• Hybride orbitaler deltager norm alt i dannelsen af kovalente sigmabindinger, hvorimod atomorbitaler deltager i både sigma- og pi-bindingsdannelsen.
