Verschil tussen hybride orbitalen en moleculaire orbitalen

Belangrijkste verschil - Hybride orbitalen versus moleculaire orbitalen

Orbitalen zijn hypothetische structuren die kunnen worden gevuld met elektronen. Volgens verschillende ontdekkingen hebben wetenschappers verschillende vormen voor deze orbitalen voorgesteld. Er zijn drie hoofdtypen van orbitalen: atoomorbitalen, moleculaire orbitalen en hybride orbitalen. Atomaire orbitalen zijn de hypothetische orbitalen die zich rond de kern van een atoom bevinden. Moleculaire orbitalen zijn de hypothetische orbitalen gevormd wanneer twee atomen een covalente binding tussen hen maken. Hybride orbitalen zijn hypothetische orbitalen die worden gevormd als gevolg van de hybridisatie van atoomorbitalen. Het belangrijkste verschil tussen hybride orbitalen en moleculaire orbitalen is dat hybride orbitalen worden gevormd door de interacties van atomaire orbitalen in hetzelfde atoom, terwijl moleculaire orbitalen worden gevormd door de interacties van atoomorbitalen van twee verschillende atomen.

Key Areas Covered

1. Wat zijn Hybride orbitalen
      - Vorming, vormen en eigenschappen
2. Wat zijn moleculaire orbitalen
      - Vorming, vormen en eigenschappen
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen hybride orbitalen en moleculaire orbitalen
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen hybride orbitalen en moleculaire orbitalen
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Key Terms: Antibonding Molecular Orbital, Atomic Orbital, Bonding Molecular Orbital, Hybridization, Hybrid Orbital, Molecular Orbital

Wat zijn Hybride orbitalen

Hybride orbitalen zijn hypothetische orbitalen gevormd door het mengen van atomaire orbitalen in hetzelfde atoom om een ​​covalente binding te maken. Met andere woorden, atomaire orbitalen van een atoom ondergaan hybridisatie om geschikte orbitalen te maken voor chemische binding. Atomaire orbitalen worden gevonden als s orbitaal, p orbitaal, d orbitaal en f orbitaal. Hybridisatie van twee of meer orbitalen vormt een nieuwe hybride orbitaal. Hybride orbitalen worden genoemd volgens de atoomorbitalen die hybridisatie ondergaan. Enkele voorbeelden worden hieronder gegeven.

sp Hybrid Orbital

Deze orbitalen worden gevormd wanneer een orbitaal en een p-orbitaal worden gemengd. De resulterende hybride orbitalen hebben 50% van s karakteristieken en 50% van p-karakteristieken. De ruimtelijke rangschikking van sp-orbitalen is lineair. Daarom is de bindingshoek tussen deze orbitalen 180^OC. De atomen die sp-hybridisatie ondergaan, hebben 2 lege p-orbitalen.

sp² Hybrid Orbital

Deze orbitalen worden gevormd wanneer de orbitale en 2 p-orbitalen worden gehybridiseerd. De resulterende hybride orbitalen hebben ongeveer 33% van s karakters en ongeveer 66% van p karakters. De ruimtelijke rangschikking van deze orbitalen is trigonaal vlak. Daarom is de bindingshoek tussen deze orbitalen 120^OC. De atomen die deze hybridisatie ondergaan hebben 1 lege p-orbitaal.

sp³ Orbital

Deze orbitalen worden gevormd wanneer de orbitale en 3 p-orbitalen worden gehybridiseerd. De resulterende hybride orbitalen hebben ongeveer 25% van s karakters en ongeveer 75% van p karakters. De ruimtelijke ordening van deze orbitalen is tetraedrisch. Daarom is de bindingshoek tussen deze orbitalen 109,5^OC. De atomen die deze hybridisatie ondergaan, hebben geen lege p orbitalen.

sp³d¹ Orbital

Deze orbitalen worden gevormd wanneer een orbitaal, 3 p orbitaal en een d-orbitaal worden gehybridiseerd. De ruimtelijke rangschikking van deze orbitalen is trigonaal vlak. De atomen die deze hybridisatie ondergaan hebben 4 lege d-orbitalen.

Figuur 1: sp³ hybridisatie van H₂O molecuul

De bovenstaande afbeelding toont de hybridisatie van atoomorbitalen van het zuurstofmolecuul om twee covalente bindingen met twee waterstofatomen te vormen.

Wat zijn moleculaire orbitalen

Moleculaire orbitalen zijn hypothetische orbitalen die worden gevormd door het mengen (overlappen) van atoomorbitalen van verschillende atomen. Dit gebeurt wanneer een covalente binding tussen twee atomen wordt gevormd. Als bijvoorbeeld een covalente binding tussen A- en B-atomen wordt gevormd, worden de atomaire orbitalen met de juiste symmetrie gemengd, waardoor een moleculaire orbitaal wordt gevormd. Daarom zijn moleculaire orbitalen de gebieden waar de meeste bindingselektronen tussen twee atomen kunnen worden gevonden. Moleculaire orbitalen zijn te vinden in twee typen als bondingsorbitalen en antibloemende orbitalen.

Moleculaire orbitalen binden

Deze orbitalen hebben minder energie in vergelijking met atoomorbitalen die de vorming van de moleculaire orbitaal ondergaan. Daarom zijn deze orbitalen stabiel. Het paar van het bandelektron kan in deze orbitaal worden gevonden.

Antibondende moleculaire orbitalen

Deze orbitalen hebben een hogere energie dan atomaire orbitalen en verbindende moleculaire orbitalen. Daarom zijn ze minder stabiel. Meestal zijn deze orbitalen leeg.

Figuur 2: Het moleculaire orbitale diagram van O₂ Molecuul

De bovenstaande afbeelding toont het moleculaire orbitale diagram voor diatomische zuurstof. Het symbool "σ" geeft de moleculaire orbitale sigma-binding aan en "σ *" geeft de anticontacterende orbitaal aan.

Overeenkomsten tussen hybride orbitalen en moleculaire orbitalen

• Hybride orbitalen en moleculaire orbitalen worden gevormd door het mengen van atomaire orbitalen.
• Beide typen orbitalen tonen de meest waarschijnlijke locatie van het bindingselektronenpaar.

Verschil tussen hybride orbitalen en moleculaire orbitalen

Definitie

Hybride orbitalen: Hybride orbitalen zijn hypothetische orbitalen gevormd door het mengen van atomaire orbitalen in hetzelfde atoom om een ​​covalente binding te maken.

Moleculaire orbitalen: Moleculaire orbitalen zijn hypothetische orbitalen die worden gevormd door het mengen (overlappen) van atoomorbitalen van verschillende atomen.

atomen

Hybride orbitalen:  Hybride orbitalen worden in hetzelfde atoom gevormd.

Moleculaire orbitalen:  Moleculaire orbitalen worden gevormd tussen twee atomen.

Antibindende Orbital

Hybride orbitalen:  Hybride orbitalen geven geen informatie over antibiellende orbitalen.

Moleculaire orbitalen: Moleculaire orbitalen geven informatie over antibiellerende orbitalen.

Conclusie

Zowel hybride orbitalen als moleculaire orbitalen zijn hypothetische orbitalen die de meest waarschijnlijke locatie van elektronen in atomen of tussen atomen aangeven. Ze zijn erg belangrijk bij het voorspellen van de vorm van een molecuul. Het belangrijkste verschil tussen hybride orbitalen en moleculaire orbitalen is dat hybride orbitalen worden gevormd door de interacties van atomaire orbitalen in hetzelfde atoom, terwijl moleculaire orbitalen worden gevormd door de interacties van atoomorbitalen van twee verschillende atomen.

Referenties:

1. Libretexts. "Hybrid Orbitals." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Beschikbaar Hier. 14 aug. 2017. 
2. Libretexts. "Hoe moleculaire orbitalen te bouwen." Chemie LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Beschikbaar Hier. 14 aug. 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Sp3-hybridisatie van H2O" door Holmescallas - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Zuurstofmolecuul orbitalen diagram" door Anthony. Sebastian - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia