Kluczowa różnica między orbitalem molekularnym a orbitalem atomowym polega na tym, że orbitale atomowe opisują lokalizacje, w których prawdopodobieństwo znalezienia elektronów w atomie jest wysokie, podczas gdy orbitale molekularne opisują prawdopodobne lokalizacje elektronów w cząsteczce.
Wiązania w molekułach zostały zrozumiane w nowy sposób dzięki nowym teoriom przedstawionym przez Schrodingera, Heisenberga i Paula Diraca. Kiedy mechanika kwantowa pojawiła się wraz ze swoimi odkryciami, odkryto, że elektron ma zarówno właściwości cząsteczkowe, jak i falowe. Dzięki temu Schrodinger opracował równania, aby znaleźć falową naturę elektronu i wymyślił równanie falowe i funkcję falową. Funkcja falowa (Ψ) odpowiada różnym stanom elektronu.
Co to jest orbital molekularny?
Atomy łączą się, tworząc cząsteczki. Kiedy dwa atomy zbliżają się do siebie, tworząc cząsteczkę, orbitale atomowe nakładają się i łączą, tworząc orbitale molekularne. Liczba nowo utworzonych orbitali molekularnych jest równa liczbie połączonych orbitali atomowych. Ponadto orbital molekularny otacza dwa jądra atomów, a elektrony mogą poruszać się wokół obu jąder. Podobnie jak orbitale atomowe, orbitale molekularne zawierają maksymalnie 2 elektrony, które mają przeciwne spiny.
Rysunek 01: Orbitale molekularne w cząsteczce
Ponadto istnieją dwa rodzaje orbitali molekularnych: orbitale wiążące i orbitale antywiążące. Orbitale molekularne wiążące zawierają elektrony w stanie podstawowym, podczas gdy orbitale molekularne antywiążące nie zawierają elektronów w stanie podstawowym. Ponadto elektrony mogą zajmować orbitale antywiążące, jeśli cząsteczka znajduje się w stanie wzbudzonym.
Co to jest orbital atomowy?
Max Born wskazał fizyczne znaczenie kwadratu funkcji falowej (Ψ2) po tym, jak Schrodinger przedstawił swoją teorię. Według Borna Ψ2 wyraża prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w określonej lokalizacji; jeśli Ψ2 jest dużą wartością, to prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w tej przestrzeni jest większe. Dlatego w przestrzeni gęstość prawdopodobieństwa elektronów jest duża. Jeśli jednak Ψ2 jest niskie, to gęstość prawdopodobieństwa elektronów jest niska. Wykresy Ψ2 w osiach x, y i z pokazują te prawdopodobieństwa i przyjmują kształt orbitali s, p, d i f. Nazywamy te orbitalami atomowymi.
Rysunek 02: Różne orbitale atomowe
Ponadto definiujemy orbital atomowy jako obszar przestrzeni, w którym prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w atomie jest duże. Możemy scharakteryzować te orbitale za pomocą liczb kwantowych, a każdy orbital atomowy może pomieścić dwa elektrony o przeciwnych spinach. Na przykład, kiedy zapisujemy konfigurację elektronową, zapisujemy ją jako 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3….n wartości całkowite to liczby kwantowe. Indeks górny po nazwie orbity pokazuje liczbę elektronów na tym orbicie. Orbitale s mają kształt kuli i są małe, podczas gdy orbitale P mają kształt hantli z dwoma płatami. Tutaj jeden płat jest dodatni, podczas gdy drugi płat jest ujemny. Co więcej, miejsce, w którym dwa płaty stykają się ze sobą, jest węzłem. Istnieją 3 orbitale p jako x, y i z. Ułożone są w przestrzeni w taki sposób, że ich osie są do siebie prostopadłe.
Istnieje pięć orbitali d i 7 orbitali f o różnych kształtach. Dlatego poniżej podano całkowitą liczbę elektronów, które mogą znajdować się na orbicie.
- s orbital-2 elektrony
- p orbitale - 6 elektronów
- d orbitale - 10 elektronów
- f orbitale- 14 elektronów
Jaka jest różnica między orbitą molekularną a orbitalem atomowym?
Kluczowa różnica między orbitalem molekularnym a orbitalem atomowym polega na tym, że orbitale atomowe opisują miejsca, w których prawdopodobieństwo znalezienia elektronów w atomie jest wysokie, podczas gdy orbitale molekularne opisują prawdopodobne położenie elektronów w cząsteczce. Co więcej, orbitale atomowe są obecne w atomach, podczas gdy orbitale molekularne są obecne w cząsteczkach. Ponadto połączenie orbitali atomowych powoduje powstanie orbitali molekularnych. Ponadto orbitale atomowe są nazywane jako s, p, d i f, podczas gdy istnieją dwa rodzaje orbitali molekularnych jako orbitale molekularne wiążące i antywiążące.
Podsumowanie – orbital molekularny kontra orbital atomowy
Kluczowa różnica między orbitalem molekularnym a orbitalem atomowym polega na tym, że orbitale atomowe opisują lokalizacje, w których prawdopodobieństwo znalezienia elektronów w atomie jest wysokie, podczas gdy orbitale molekularne opisują prawdopodobne lokalizacje elektronów w cząsteczce.
