Forskellen mellem hybride og degenererede orbitaler

Det vigtigste forskel mellem hybrid og degenererede orbitaler er det hybrid orbitaler er nye orbitaler der dannes ved blanding af to eller flere orbitaler, hvorimod degenererede orbitaler oprindeligt findes i et atom.

Som navnet antyder, er en hybrid orbital en hybrid af to eller flere orbitaler. Selvom navnet degenererede orbital synes det samme, er de ikke nydannede orbitaler - de findes allerede i et atom. Derudover har alle hybrid orbitaler i et molekyle den samme energi, mens degenererede orbitaler i et atom har den samme energi.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er hybrid orbitaler
3. Hvad er degenererede orbitaler
4. Sammenligning side ved side - Hybrid vs degenererede orbitaler i tabelform
5. Resume

Hvad er hybrid orbitaler?

Hybrid orbitaler er orbitaler dannet ved kombinationen af ​​to eller flere atomiske orbitaler. Vi kalder denne kombination proces hybridisering. Før dannelsen af ​​disse orbitaler kan de atomiske orbitaler have forskellige energier, men efter dannelsen har alle orbitaler den samme energi. For eksempel kan en atomisk orbital og en atomisk orbital kombineres til dannelse af to sp-orbitaler. Atom orbitalerne s og p har forskellige energier (energi fra s < energy of p). But, hybridization results in the formation of two sp orbitals having the same energy; this energy lies between the energies of individual s and p atomic orbital energies. Moreover, this sp hybrid orbital has 50% s orbital characteristics and 50% p orbital characteristics.

Figur 01: Sp-hybridisering

Ideen om hybridisering kom først ind i diskussionen, fordi forskere observerede, at valensbindingsteori ikke korrekt forudsiger strukturen af ​​nogle molekyler såsom CH₄. Selvom carbonatomet kun har to uparrede elektroner i henhold til dets elektronkonfiguration, kan det danne fire kovalente bindinger. For at danne fire bindinger skal der være fire uparrede elektroner. Den eneste måde at forklare dette fænomen på var at tænke, at s og p-orbitaler af carbonatom smelter sammen til hinanden for at danne nye orbitaler kaldet hybrid orbitaler, som har den samme energi. Her giver en s + tre p 4 sp³ orbitaler. Derfor fylder elektronerne disse hybrid orbitaler jævnt (en elektron pr. Hybrid orbital) under overholdelse af Hunds regel. Derefter er der fire elektroner til dannelse af fire kovalente bindinger med fire hydrogenatomer.

Hvad er degenererede orbitaler?

Denigrate orbitals er de atomiske orbitaler, der har den samme energi. I p-orbitalunderskal er der for eksempel tre atombaner, der adskiller sig fra hinanden i henhold til det rumlige arrangement. Selvom energien i disse tre p-orbitaler er den samme, er de forskelligt arrangeret; derfor kalder vi dem degenererede orbitaler.

Figur 02: Rummæssig arrangement af tre p orbitaler

I nærvær af et eksternt magnetfelt kan vi imidlertid fjerne degenerationen. Det skyldes, at degenererede orbitaler har en tendens til at få forskellige energier i nærværelse af dette ydre magnetfelt, og de er ikke længere degenererede orbitaler. Endvidere er fem d-orbitaler i d-dellen også degenererede orbitaler, fordi de har den samme energi.

Hvad er forskellen mellem hybrid- og degenererede orbitaler?

Den vigtigste forskel mellem hybrid og degenererede orbitaler er, at hybrid orbitaler er nye orbitaler, der dannes ved blanding af to eller flere orbitaler, hvorimod degenererede orbitaler er orbitaler, der oprindeligt findes i et atom. Yderligere er hybrid orbitaler molekylære orbitaler, mens degenererede orbitaler er atomare orbitaler. Derudover er hybride orbitaler molekylære orbitaler, der har den samme energi, medens degenererede orbitaler er atomare orbitaler, der har den samme energi. For eksempel sp, sp² og sp³ orbitaler er hybrid orbitaler, mens tre p orbitaler i p subshell.

Sammendrag - Hybrid vs degenererede orbitaler

Hybrid orbitaler er molekylære orbitaler, mens degenererede orbitaler er atomare orbitaler. Den vigtigste forskel mellem hybrid og degenererede orbitaler er, at hybrid orbitaler dannes ved blanding af to eller flere orbitaler, hvorimod degenererede orbitaler oprindeligt findes i et atom.

Reference:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Hybrid orbital definition.” ThoughtCo, 22. juni 2018, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Sp hybridisering” Af Tem5psu - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Px py pz orbitals” Af CK-12 Foundation - Fil: High School Chemistry.pdf, side 268 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia