Ključna razlika med čistimi in hibridnimi orbitalami je, da so čiste orbitale izvirne atomske orbitale, medtem ko hibridne orbitale nastanejo z mešanjem dveh ali več atomskih orbital.
Pri nastajanju kemijske vezi enostavnih molekul lahko preprosto upoštevamo prekrivanje atomskih orbital. Če pa želimo razpravljati o kemijski vezi v kompleksnih molekulah, moramo vedeti, kaj je orbitalna hibridizacija. Orbitalna hibridizacija je kemijski koncept, ki opisuje mešanje atomskih orbital, da nastanejo nove hibridne orbitale. Te orbitale sodelujejo pri tvorbi kovalentnih kemičnih vezi.
Kaj so čiste orbitale?
Čiste orbitale so atomske orbitale, ki vsebujejo elektrone atoma. Te orbitale niso mešane orbitale kot hibridne orbitale. Orbitala daje najverjetnejšo lokacijo elektronov v atomu, saj so elektroni v neprekinjenem gibanju okoli atomskega jedra. Namesto fiksne lokacije to daje območje, kjer se lahko elektron pojavi ob določenem času.
Čiste atomske orbitale obstajajo v več oblikah, kot so sferična oblika, oblika ročice. V skladu s kvantno mehaniko obstaja niz kvantnih števil, ki jih uporabljamo za poimenovanje orbitale. Ta niz števil vključuje n (glavno kvantno število), l (kvantno število kotne količine), m (magnetno kvantno število) in s (spinsko kvantno število). Vsaka orbitala zaseda največ dva elektrona. Glede na kvantno število kotne količine obstajajo štiri splošno znane atomske orbitale, kot so s orbitala (sferične oblike), p orbitala (v obliki ročice), d orbitala (dve bučici v isti ravnini) in f orbitala (zapletena struktura).
Kaj so hibridne orbitale?
Hibridne orbitale so molekularne orbitale, ki nastanejo z mešanjem atomskih orbital. To so hipotetične orbitale. Do mešanja pride med atomskimi orbitalami istega atoma. do tega mešanja pride, da se tvori kovalentna kemična vez z drugim atomom. Postopek tega mešanja je "orbitalna hibridizacija", ki ima za posledico hibridne orbitale. Te orbitale imenujemo glede na atomske orbitale, ki so podvržene hibridizaciji.
Slika 01: Hibridizacija sp3
Skladno s tem so tri glavne oblike hibridnih orbital:
- sp hibridna orbitala – ta nastane zaradi hibridizacije s in p atomskih orbital. Zato ima nastala hibridna orbitala 50 % s značilnosti in 50 % p orbitalne značilnosti. Ta hibridna orbitala ima linearno prostorsko razporeditev.
- sp2 hibridna orbitala – ta nastane zaradi hibridizacije ene s in dveh p orbital. Zato ima nastala hibridna orbitala 33 % s orbitalnih karakteristik in 66 % p orbitalnih karakteristik. Prostorska razporeditev je trigonalno ravninska.
- sp3 hibridna orbitala – ta nastane zaradi hibridizacije ene s in treh p orbital. Zato ima nastala hibridna orbitala 25 % s značilnosti in 75 % p značilnosti. Prostorska razporeditev teh hibridnih orbital je tetraedrična.
Kakšna je razlika med čistimi in hibridnimi orbitalami?
Čiste orbitale so atomske orbitale, ki vsebujejo elektrone atoma, medtem ko so hibridne orbitale molekularne orbitale, ki nastanejo z mešanjem atomskih orbital. To je ključna razlika med čistimi in hibridnimi orbitalami. Poleg tega se hibridne orbitale tvorijo z orbitalno hibridizacijo, vendar čiste orbitale niso hibridizirane. Poleg tega je tvorba hibridnih orbital pomembna pri tvorbi zapletenih kemičnih spojin s tvorbo kovalentnih kemijskih vezi. Ko upoštevamo nomenklaturo orbital, imenujemo čiste orbitale kot s, p, d in f orbitale, medtem ko hibridne orbitale imenujemo sp, sp2, sp3itd.
Spodnja infografika prikazuje razlike med čistimi in hibridnimi orbitalami za hiter pregled.
Povzetek – čiste proti hibridnim orbitalam
Atomske orbitale so območja, kjer obstajajo elektroni v atomih. V tem članku smo opisali dve vrsti orbital kot čiste in hibridne orbitale. Ključna razlika med čistimi in hibridnimi orbitalami je v tem, da so čiste orbitale izvirne atomske orbitale, medtem ko hibridne orbitale nastanejo z mešanjem dveh ali več atomskih orbital.
