Forskjellen mellom hybride og degenererte orbitaler

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Nøkkelforskjellen mellom hybride og degenererte orbitaler er at hybridorbitaler er nye orbitaler som dannes ved blanding av to eller flere orbitaler, mens degenererte orbitaler opprinnelig eksisterer i et atom.

Som navnet tilsier, er en hybrid orbitaler en hybrid av to eller flere orbitaler. Selv om navnet degenerert orbital virker det samme, er de ikke nydannede orbitaler - de eksisterer allerede i et atom. Dessuten har alle hybridorbitalene i et molekyl samme energi, mens degenererte orbitaler i et atom har samme energi.

Hva er hybridorbitaler?

Hybride orbitaler er orbitaler dannet av kombinasjonen av to eller flere atomorbitaler. Vi kaller denne kombinasjonen prosess hybridisering. Før dannelsen av disse orbitalene kan atomorbitalene ha forskjellige energier, men etter dannelsen har alle orbitalene samme energi. For eksempel kan en s-atomorbital og en p-atomorbital kombineres for å danne to sp-orbitaler. s- og p-atomorbitalene har forskjellige energier (energi av s < energi av p). Men hybridisering resulterer i dannelsen av to sp-orbitaler som har samme energi; denne energien ligger mellom energiene til individuelle s og p-atomiske orbitale energier. Dessuten har denne sp hybrid orbital 50% s orbital karakteristikk og 50% p orbital karakteristikk.

Figur 01: Sp Hybridization

Ideen om hybridisering kom først inn i diskusjonen fordi forskere observerte at valensbindingsteori ikke klarer å forutsi strukturen til noen molekyler som CH₄Selv om karbonatomet bare har to uparrede elektroner i henhold til elektronkonfigurasjonen, kan det danne fire kovalente bindinger. For å danne fire bindinger må det være fire uparrede elektroner. Den eneste måten å forklare dette fenomenet på var å tenke at s- og p-orbitaler av karbonatomer smelter sammen for å danne nye orbitaler k alt hybridorbitaler, som har samme energi. Her gir en s + tre p 4 sp^{3 orbitaler. Derfor fyller elektroner disse hybridorbitalene jevnt (ett elektron per hybridorbital), og følger Hunds regel. Deretter er det fire elektroner for dannelse av fire kovalente bindinger med fire hydrogenatomer.}

Hva er degenererte orbitaler?

Denigrate orbitaler er atomorbitalene som har samme energi. For eksempel, i p orbital subshell, er det tre atomorbitaler som skiller seg fra hverandre i henhold til det romlige arrangementet. Selv om energien til disse tre p-orbitalene er den samme, er de forskjellig ordnet; derfor kaller vi dem degenererte orbitaler.

Figur 02: Romlig arrangement av tre p-orbitaler

I nærvær av et eksternt magnetfelt kan vi imidlertid fjerne degenerasjonen. Det er fordi degenererte orbitaler har en tendens til å få forskjellige energier i nærvær av dette eksterne magnetfeltet, og de er ikke lenger degenererte orbitaler. Videre er fem d-orbitaler i d-underskallet også degenererte orbitaler fordi de har samme energi.

Hva er forskjellen mellom hybride og degenererte orbitaler?

Nøkkelforskjellen mellom hybride og degenererte orbitaler er at hybridorbitaler er nye orbitaler dannet ved blanding av to eller flere orbitaler, mens degenererte orbitaler er orbitaler som opprinnelig eksisterer i et atom. Videre er hybridorbitaler molekylære orbitaler, mens degenererte orbitaler er atomorbitaler. Dessuten er hybridorbitaler molekylære orbitaler som har samme energi, mens degenererte orbitaler er atomorbitaler som har samme energi. For eksempel er sp, sp² og sp^{3 orbitaler hybridorbitaler mens tre p-orbitaler i p-underskall.}

Sammendrag – Hybrid kontra degenererte orbitaler

Hybride orbitaler er molekylære orbitaler mens degenererte orbitaler er atomorbitaler. Hovedforskjellen mellom hybride og degenererte orbitaler er at hybridorbitaler dannes ved å blande to eller flere orbitaler, mens degenererte orbitaler opprinnelig eksisterer i et atom.