Klíčový rozdíl mezi čistými a hybridními orbitaly je v tom, že čisté orbitaly jsou původní atomové orbitaly, zatímco hybridní orbitaly vznikají smícháním dvou nebo více atomových orbitalů.
Při tvorbě chemických vazeb jednoduchých molekul můžeme jednoduše uvažovat o překrývání atomových orbitalů. Ale pokud máme diskutovat o chemické vazbě ve složitých molekulách, musíme vědět, co je orbitální hybridizace. Orbitální hybridizace je chemický koncept, který popisuje míchání atomových orbitalů za vzniku nových hybridních orbitalů. Tyto orbitaly se podílejí na tvorbě kovalentních chemických vazeb.
Co jsou čisté orbitaly?
Čisté orbitaly jsou atomové orbitaly, které obsahují elektrony atomu. Tyto orbitaly nejsou smíšené orbitaly jako hybridní orbitaly. Orbital udává nejpravděpodobnější umístění elektronů v atomu, protože elektrony se neustále pohybují kolem atomového jádra. Spíše než pevné umístění to dává oblast, kde se elektron může vyskytovat v konkrétním čase.
Čisté atomové orbitaly existují v několika tvarech, jako je kulový tvar, tvar činky. Podle kvantové mechaniky existuje soubor kvantových čísel, které používáme k pojmenování orbitalu. Tato sada čísel zahrnuje n (hlavní kvantové číslo), l (kvantové číslo momentu hybnosti), m (magnetické kvantové číslo) a s (spinové kvantové číslo). Každý orbital zabírá maximálně dva elektrony. Podle kvantového čísla momentu hybnosti existují čtyři běžně známé atomové orbitaly jako s orbital (kulovitý tvar), p orbital (ve tvaru činky), d orbital (dvě činky ve stejné rovině) a f orbital (složitá struktura).
Co jsou hybridní orbitaly?
Hybridní orbitaly jsou molekulární orbitaly, které vznikají smícháním atomových orbitalů. Toto jsou hypotetické orbitaly. Ke smíchání dochází mezi atomovými orbitaly stejného atomu. k tomuto míšení dochází za účelem vytvoření kovalentní chemické vazby s jiným atomem. Proces tohoto míchání je „orbitální hybridizace“, jejímž výsledkem jsou hybridní orbitaly. Tyto orbitaly pojmenováváme podle atomových orbitalů, které procházejí hybridizací.
Obrázek 01: Sp3 Hybridizace
V souladu s tím jsou tři hlavní formy hybridních orbitalů:
- sp hybridní orbital – vzniká díky hybridizaci atomových orbitalů s a p. Výsledný hybridní orbital má tedy 50 % s charakteristikou a 50 % p orbitální charakteristiku. Tento hybridní orbital má lineární prostorové uspořádání.
- sp2 hybridní orbital – vzniká díky hybridizaci jednoho s a dvou p orbitalů. Výsledný hybridní orbital má tedy 33 % orbitální charakteristiky s a 66 % orbitální charakteristiky p. Prostorové uspořádání je trigonální rovinné.
- sp3 hybridní orbital – vzniká díky hybridizaci jednoho s a tří p orbitalů. Výsledný hybridní orbital má tedy 25 % s charakteristik a 75 % p charakteristik. Prostorové uspořádání těchto hybridních orbitalů je čtyřstěnné.
Jaký je rozdíl mezi čistými a hybridními orbitaly?
Čisté orbitaly jsou atomové orbitaly, které obsahují elektrony atomu, zatímco hybridní orbitaly jsou molekulární orbitaly, které se tvoří smícháním atomových orbitalů. To je klíčový rozdíl mezi čistými a hybridními orbitaly. Kromě toho se hybridní orbitaly tvoří prostřednictvím orbitální hybridizace, ale čisté orbitaly nejsou hybridizovány. Kromě toho je tvorba hybridních orbitalů důležitá při tvorbě komplikovaných chemických sloučenin prostřednictvím tvorby kovalentních chemických vazeb. Při zvažování nomenklatury orbitalů pojmenováváme čisté orbitaly jako orbitaly s, p, daf, zatímco hybridní orbitaly pojmenováváme jako sp, sp2, sp3atd.
Níže uvedená infografika uvádí pro rychlou orientaci rozdíl mezi čistými a hybridními orbitaly.
Shrnutí – Pure vs Hybrid Orbitals
Atomové orbitaly jsou oblasti, kde existují elektrony v atomech. V tomto článku jsme popsali dva typy orbitalů jako čisté a hybridní orbitaly. Klíčový rozdíl mezi čistými a hybridními orbitaly je v tom, že čisté orbitaly jsou původní atomové orbitaly, zatímco hybridní orbitaly vznikají smícháním dvou nebo více atomových orbitalů.
