Ключовата разлика между хибридни и изродени орбитали е, че хибридните орбитали са нови орбитали, които се образуват от смесването на две или повече орбитали, докато изродените орбитали първоначално съществуват в атом.
Както подсказва името, хибридната орбитала е хибрид на две или повече орбитали. Въпреки че името изродена орбитала изглежда същото, те не са новообразувани орбитали – те вече съществуват в атома. Освен това, всички хибридни орбитали в една молекула имат една и съща енергия, докато изродените орбитали в един атом имат една и съща енергия.
Какво представляват хибридните орбитали?
Хибридните орбитали са орбитали, образувани от комбинацията на две или повече атомни орбитали. Ние наричаме този комбиниран процес хибридизация. Преди образуването на тези орбитали, атомните орбитали могат да имат различна енергия, но след образуването всички орбитали имат една и съща енергия. Например s атомна орбитала и p атомна орбитала могат да се комбинират, за да образуват две sp орбитали. Атомните орбитали s и p имат различни енергии (енергия на s < енергия на p). Но хибридизацията води до образуването на две sp орбитали с еднаква енергия; тази енергия се намира между енергиите на отделните s и p атомни орбитални енергии. Освен това тази sp хибридна орбитала има 50% s орбитални характеристики и 50% p орбитални характеристики.
Фигура 01: Sp хибридизация
Идеята за хибридизация за първи път влезе в дискусията, защото учените забелязаха, че теорията за валентната връзка не успява да предскаже правилно структурата на някои молекули като CH4Въпреки че въглеродният атом има само два несдвоени електрона според електронната си конфигурация, той може да образува четири ковалентни връзки. За да се образуват четири връзки, трябва да има четири несдвоени електрона. Единственият начин да се обясни това явление беше да се мисли, че s и p орбиталите на въглеродния атом се сливат една с друга, за да образуват нови орбитали, наречени хибридни орбитали, които имат еднаква енергия. Тук едно s + три p дава 4 sp3 орбитали. Следователно електроните запълват тези хибридни орбитали равномерно (един електрон на хибридна орбитала), подчинявайки се на правилото на Хунд. След това има четири електрона за образуването на четири ковалентни връзки с четири водородни атома.
Какво представляват изродените орбитали?
Очернените орбитали са атомните орбитали с еднаква енергия. Например в p орбиталната подобвивка има три атомни орбитали, които се различават една от друга според пространственото разположение. Въпреки че енергията на тези три p орбитали е една и съща, те са различно подредени; затова ги наричаме изродени орбитали.
Фигура 02: Пространствено подреждане на три p орбитали
Въпреки това, в присъствието на външно магнитно поле, можем да премахнем израждането. Това е така, защото изродените орбитали са склонни да получават различни енергии в присъствието на това външно магнитно поле и те вече не са изродени орбитали. Освен това, пет d орбитали в d подобвивката също са изродени орбитали, защото имат еднаква енергия.
Каква е разликата между хибридни и изродени орбитали?
Ключовата разлика между хибридни и изродени орбитали е, че хибридните орбитали са нови орбитали, образувани от смесването на две или повече орбитали, докато изродените орбитали са орбитали, които първоначално съществуват в атом. Освен това хибридните орбитали са молекулярни орбитали, докато изродените орбитали са атомни орбитали. Освен това хибридните орбитали са молекулни орбитали с еднаква енергия, докато дегенерираните орбитали са атомни орбитали с еднаква енергия. Например sp, sp2 и sp3 орбиталите са хибридни орбитали, докато три p орбитали в p подобвивка.
Обобщение – Хибридни срещу изродени орбитали
Хибридните орбитали са молекулярни орбитали, докато изродените орбитали са атомни орбитали. Ключовата разлика между хибридни и изродени орбитали е, че хибридните орбитали се образуват чрез смесване на две или повече орбитали, докато изродените орбитали първоначално съществуват в атом.
