Forskjellen mellom hybrid orbitaler og molekylære orbitaler

Hovedforskjell - Hybrid Orbitaler vs Molekylære Orbitaler

Orbitaler er hypotetiske strukturer som kan fylles med elektroner. Ifølge forskjellige funn har forskere foreslått forskjellige former for disse orbitaler. Det er tre hovedtyper av orbitaler: atomorbitaler, molekylære orbitaler og hybridorbitaler. Atomiske orbitaler er de hypotetiske orbitaler som ligger rundt kjernen til et atom. Molekylære orbitaler er de hypotetiske orbitaler som dannes når to atomer gjør en kovalent binding mellom dem. Hybridorbitaler er hypotetiske orbitaler som dannes på grunn av hybridisering av atomorbitaler. Hovedforskjellen mellom hybrid orbitaler og molekylære orbitaler er det hybride orbitaler dannes ved samspillet mellom atomorbitaler i det samme atom mens molekylære orbitaler dannes ved samspillet mellom atomorbitaler av to forskjellige atomer.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er Hybrid Orbitals
      - Formasjon, former og egenskaper
2. Hva er molekylære orbitaler
      - Formasjon, former og egenskaper
3. Hva er likhetene mellom hybrid orbitaler og molekylære orbitaler
      - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom hybrid orbitaler og molekylære orbitaler
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord: Antibonding Molecular Orbital, Atomic Orbital, Bonding Molecular Orbital, Hybridisering, Hybrid Orbital, Molecular Orbital

Hva er Hybrid Orbitals

Hybride orbitaler dannes hypotetiske orbitaler på grunn av blanding av atomorbitaler i samme atom for å lage en kovalent binding. Med andre ord, atomiske orbitaler av et atom gjennomgår hybridisering for å lage passende orbitaler for kjemisk binding. Atomiske orbitaler finnes som s orbitale, p orbitale, d orbitale og f orbitale. Hybridisering av to eller flere orbitaler vil danne et nytt hybrid orbitalt. Hybride orbitaler er navngitt i henhold til atomorbitaler som gjennomgår hybridisering. Noen eksempler er gitt nedenfor.

sp hybrid orbital

Disse orbitaler dannes når en s orbital og en p orbital blandes. De resulterende hybridorbitaler har 50% s egenskaper og 50% p egenskaper. Spatialarrangementet av sp orbitals er lineært. Derfor er bindingsvinkelen mellom disse orbitalene 180^oC. Atomer som gjennomgår sp hybridisering har 2 tomme p orbitaler.

sp² Hybrid Orbital

Disse orbitaler dannes når en s orbitale og 2 p orbitaler hybridiseres. De resulterende hybridorbitaler har omtrent 33% av s tegn og ca 66% av p tegn. Den romlige oppstillingen av disse orbitaler er trigonal planar. Derfor er bindingsvinkelen mellom disse orbitaler 120^oC. Atomer som gjennomgår denne hybridiseringen har 1 tom p orbitalt.

sp³ orbital

Disse orbitaler dannes når en s orbital og 3 p orbitaler hybridiseres. De resulterende hybridorbitaler har omtrent 25% av s tegn og ca 75% av p tegn. Den romlige utformingen av disse orbitaler er tetrahedral. Derfor er bindingsvinkelen mellom disse orbitalene 109,5^oC. Atomer som gjennomgår denne hybridiseringen har ingen tomme p orbitaler.

sp³d¹ orbital

Disse orbitalene dannes når en s orbital, 3 p orbitaler og en d orbital hybridiseres. Den romlige oppstillingen av disse orbitaler er trigonal planar. Atomer som gjennomgår denne hybridiseringen har 4 tomme d orbitaler.

Figur 1: sp³ hybridisering av H₂O molekyl

Ovenstående bilde viser hybridiseringen av atomorbitaler av oksygenmolekylet for å danne to kovalente bindinger med to hydrogenatomer.

Hva er molekylære orbitaler

Molekylære orbitaler er hypotetiske orbitaler som dannes på grunn av blanding (overlapping) av atomorbitaler av forskjellige atomer. Dette skjer når en kovalent binding dannes mellom to atomer. For eksempel, dersom en kovalent binding dannes mellom A- og B-atomer, vil atomorbitaler som har riktig symmetri blandes, danner en molekylær orbital. Derfor er molekylære orbitaler områdene hvor de fleste bindingselektronene kan finnes mellom to atomer. Molekylære orbitaler finnes i to typer som bindingsorbitaler og antiblokerende orbitaler.

Bonding Molecular Orbitals

Disse orbitaler har mindre energi i forhold til atomorbitaler som gjennomgår dannelse av molekylære orbitale. Derfor er disse orbitalerne stabile. Obligasjonselektronparet finnes i denne orbitale.

Antibonding Molecular Orbitals

Disse orbitaler har høyere energi enn atomorbitaler og binder molekylære orbitaler. Derfor er de mindre stabile. De fleste ganger er disse orbitaler tomme.

Figur 2: Det molekylære orbitaldiagrammet av O₂ Molecule

Ovenstående bilde viser det molekylære orbitale diagrammet for diatomisk oksygen. Symbolet "σ" indikerer segma-binding molekylær orbitalt og "σ *" indikerer antibondenserende orbitalt.

Likheter mellom hybrid orbitaler og molekylære orbitaler

• Hybride orbitaler og molekylære orbitaler dannes på grunn av blanding av atomorbitaler.
• Begge typer orbitaler viser den mest sannsynlige plasseringen av bindingselektronparet.

Forskjellen mellom hybrid orbitaler og molekylære orbitaler

Definisjon

Hybrid Orbitaler: Hybride orbitaler dannes hypotetiske orbitaler på grunn av blanding av atomorbitaler i samme atom for å lage en kovalent binding.

Molekylære Orbitaler: Molekylære orbitaler er hypotetiske orbitaler som dannes på grunn av blanding (overlapping) av atomorbitaler av forskjellige atomer.

atomer

Hybrid Orbitaler:  Hybride orbitaler dannes i samme atom.

Molekylære Orbitaler:  Molekylære orbitaler dannes mellom to atomer.

Antibonding Orbital

Hybrid Orbitaler:  Hybride orbitaler gir ikke informasjon om antibonderende orbitaler.

Molekylære Orbitaler: Molekylære orbitaler gir informasjon om antibonderende orbitaler.

Konklusjon

Både hybridorbitaler og molekylære orbitaler er hypotetiske orbitaler som viser den mest sannsynlige plasseringen av elektroner i atomer eller mellom atomer. De er svært viktige i å forutsi formen på et molekyl. Hovedforskjellen mellom hybridorbitaler og molekylære orbitaler er at hybridorbitaler dannes av samspillet mellom atomorbitaler i det samme atom mens molekylære orbitaler dannes ved samspillet mellom atomorbitaler av to forskjellige atomer.

referanser:

1. Libretexts. "Hybrid Orbitals." Kjemi LibreTexts. Libretexts, 21. juli 2016. Web. Tilgjengelig her. 14. august 2017. 
2. Libretexts. "Hvordan bygge molekylære orbitaler." Kjemi LibreTexts. Libretexts, 21. juli 2016. Web. Tilgjengelig her. 14. august 2017. 

Bilde Courtesy:

1. "Sp3 hybridisering av H2O" Av Holmescallas - Egentlig arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Oxygenmolekylorbitalsdiagram" Av Anthony. Sebastian - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia