Klíčový rozdíl mezi molekulárním orbitalem a atomovým orbitalem je ten, že atomové orbitaly popisují místa, kde je pravděpodobnost nalezení elektronů v atomu vysoká, zatímco molekulární orbitaly popisují pravděpodobné umístění elektronů v molekule.
Vazba v molekulách byla pochopena novým způsobem díky novým teoriím předloženým Schrodingerem, Heisenbergem a Paulem Diracem. Když kvantová mechanika vstoupila do obrazu se svými poznatky, bylo zjištěno, že elektron má jak částicové, tak vlnové vlastnosti. S tímto Schrodinger vyvinul rovnice k nalezení vlnové povahy elektronu a přišel s vlnovou rovnicí a vlnovou funkcí. Vlnová funkce (Ψ) odpovídá různým stavům elektronu.
Co je molekulární orbital?
Atomy se spojují a vytvářejí molekuly. Když se dva atomy přiblíží k sobě a vytvoří molekulu, atomové orbitaly se překrývají a spojí, aby se staly molekulárními orbitaly. Počet nově vzniklých molekulárních orbitalů se rovná počtu spojených atomových orbitalů. Kromě toho molekulární orbital obklopuje dvě jádra atomů a elektrony se mohou pohybovat kolem obou jader. Podobně jako atomové orbitaly obsahují molekulární orbitaly maximálně 2 elektrony, které mají opačné spiny.
Obrázek 01: Molekulární orbitaly v molekule
Navíc existují dva typy molekulárních orbitalů: vazebné molekulární orbitaly a antivazebné molekulární orbitaly. Vazebné molekulární orbitaly obsahují elektrony v základním stavu, zatímco antivazebné molekulární orbitaly neobsahují žádné elektrony v základním stavu. Kromě toho mohou elektrony obsadit antivazebné orbitaly, pokud je molekula v excitovaném stavu.
Co je atomový orbital?
Max Born poukázal na fyzikální význam druhé mocniny vlnové funkce (Ψ2) poté, co Schrodinger předložil svou teorii. Podle Borna Ψ2 vyjadřuje pravděpodobnost nalezení elektronu v určitém místě; pokud je Ψ2 velká hodnota, pak je pravděpodobnost nalezení elektronu v tomto prostoru vyšší. Proto je v prostoru hustota pravděpodobnosti elektronů velká. Pokud je však Ψ2 nízká, pak je hustota pravděpodobnosti elektronů nízká. Grafy Ψ2 v osách x, yaz ukazují tyto pravděpodobnosti a mají tvar orbitalů s, p, daf. Říkáme jim atomové orbitaly.
Obrázek 02: Různé atomové orbitaly
Atomový orbital dále definujeme jako oblast prostoru, kde je pravděpodobnost nalezení elektronu v atomu velká. Tyto orbitaly můžeme charakterizovat kvantovými čísly a každý atomový orbital pojme dva elektrony s opačnými spiny. Když například zapíšeme elektronovou konfiguraci, zapíšeme ji jako 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3….n celých čísel jsou kvantová čísla. Horní index za názvem orbitalu ukazuje počet elektronů v tomto orbitalu. Orbitaly s mají tvar koule a malé, zatímco orbitaly P mají tvar činky se dvěma laloky. Zde je jeden lalok pozitivní, zatímco druhý lalok je negativní. Navíc místo, kde se dva laloky navzájem dotýkají, je uzel. Existují 3 orbitaly p jako x, y a z. Jsou uspořádány v prostoru tak, že jejich osy jsou na sebe kolmé.
Existuje pět orbitalů d a 7 orbitalů f s různými tvary. Níže je uveden celkový počet elektronů, které se mohou nacházet v orbitalu.
- s orbital-2 elektrony
- orbitaly p- 6 elektronů
- d orbitaly- 10 elektronů
- f orbitaly- 14 elektronů
Jaký je rozdíl mezi molekulárním orbitalem a atomovým orbitalem?
Klíčový rozdíl mezi molekulárním orbitalem a atomovým orbitalem je ten, že atomové orbitaly popisují místa, kde je v atomu vysoká pravděpodobnost nalezení elektronů, zatímco molekulární orbitaly popisují pravděpodobné umístění elektronů v molekule. Kromě toho jsou atomové orbitaly přítomny v atomech, zatímco molekulární orbitaly jsou přítomny v molekulách. Navíc kombinace atomových orbitalů má za následek vznik molekulárních orbitalů. Kromě toho jsou atomové orbitaly pojmenovány jako s, p, d a f, zatímco existují dva typy molekulárních orbitalů jako vazebné a antivazebné molekulární orbitaly.
Shrnutí – Molekulární orbital vs atomový orbital
Klíčový rozdíl mezi molekulárním orbitalem a atomovým orbitalem je ten, že atomové orbitaly popisují místa, kde je pravděpodobnost nalezení elektronů v atomu vysoká, zatímco molekulární orbitaly popisují pravděpodobné umístění elektronů v molekule.
