Гибридті және азғын орбитальдардың арасындағы негізгі айырмашылық гибридті орбитальдар екі немесе одан да көп орбитальдардың араласуынан пайда болатын жаңа орбитальдар болып табылады, ал бұзылған орбитальдар бастапқыда атомда болады.
Аты айтып тұрғандай, гибридті орбиталь екі немесе одан да көп орбитальдардың гибридті болып табылады. Дегенерацияланған орбиталь атауы бірдей болып көрінгенімен, олар жаңадан пайда болған орбитальдар емес, олар атомда бұрыннан бар. Сонымен қатар, молекуладағы барлық гибридті орбитальдардың энергиясы бірдей, ал атомдағы азғындаған орбитальдардың энергиясы бірдей.
Гибридті орбитальдар дегеніміз не?
Гибридті орбитальдар – екі немесе одан да көп атомдық орбитальдардың қосылуынан пайда болған орбитальдар. Бұл комбинация процесін будандастыру деп атаймыз. Бұл орбитальдар пайда болғанға дейін атомдық орбитальдардың энергиясы әртүрлі болуы мүмкін, бірақ пайда болғаннан кейін барлық орбитальдардың энергиясы бірдей болады. Мысалы, s атомдық орбиталь және p атомдық орбиталь қосылып екі sp орбиталь түзе алады. s және p атомдық орбитальдары әртүрлі энергияға ие (s энергиясы s < p энергиясы). Бірақ будандастыру нәтижесінде энергиясы бірдей екі sp орбиталь түзіледі; бұл энергия жеке s және p атомдық орбиталық энергиялардың энергиялары арасында жатыр. Сонымен қатар, бұл sp гибридті орбиталдың 50% s орбиталық сипаттамалары және 50% p орбиталық сипаттамалары бар.
01-сурет: Sp гибридизациясы
Алғаш рет будандастыру идеясы талқыға түсті, өйткені ғалымдар валенттік байланыс теориясы кейбір молекулалардың құрылымын дұрыс болжай алмайтынын байқады, мысалы, CH4Көміртек атомының электронды конфигурациясына сәйкес тек екі жұпталмаған электроны болса да, ол төрт коваленттік байланыс құра алады. Төрт байланыс құру үшін төрт жұпталмаған электрон болуы керек. Бұл құбылысты түсіндірудің жалғыз жолы көміртегі атомының s және p орбитальдары бір-бірімен қосылып, энергиясы бірдей гибридті орбитальдар деп аталатын жаңа орбитальдарды құрайды деп ойлау болды. Мұнда бір s + үш p 4 sp3 орбиталь береді. Сондықтан электрондар бұл гибридті орбитальдарды біркелкі толтырады (әр гибридті орбитальға бір электрон), Хунд ережесіне бағынады. Сонда төрт сутегі атомы бар төрт коваленттік байланыс түзетін төрт электрон бар.
Азғындаған орбитальдар дегеніміз не?
Денграция орбитальдары – энергиясы бірдей атомдық орбитальдар. Мысалы, p орбиталық ішкі қабықшада кеңістіктік орналасуына қарай бір-бірінен ерекшеленетін үш атомдық орбиталь бар. Осы үш р орбиталдың энергиясы бірдей болғанымен, олар әртүрлі орналасады; сондықтан біз оларды бұзылған орбитальдар деп атаймыз.
02-сурет: үш p орбиталының кеңістікте орналасуы
Алайда, сыртқы магнит өрісі болған жағдайда, біз азғындықты жоя аламыз. Себебі азғындалған орбитальдар осы сыртқы магнит өрісі болған кезде әртүрлі энергия алуға бейім және олар енді азғындаған орбитальдар емес. Сонымен қатар, d ішкі қабықшасындағы бес d орбиталь да азғындаған орбитальдар болып табылады, өйткені олардың энергиясы бірдей.
Гибридті және бұзылған орбитальдардың айырмашылығы неде?
Гибридті және азғын орбитальдардың негізгі айырмашылығы гибридті орбитальдар екі немесе одан да көп орбитальдардың араласуынан пайда болған жаңа орбитальдар, ал азғын орбитальдар бастапқыда атомда болатын орбитальдар болып табылады. Сонымен қатар, гибридті орбитальдар молекулалық орбитальдар, ал дегенерацияланған орбитальдар атомдық орбитальдар болып табылады. Сонымен қатар, гибридті орбитальдар бірдей энергияға ие молекулалық орбитальдар, ал дегенерацияланған орбитальдар бірдей энергияға ие атомдық орбитальдар. Мысалы, sp, sp2 және sp3 орбитальдар гибридті орбитальдар, ал p ішкі қабатындағы үш p орбитальдар.
Қорытынды – гибридті және бұзылған орбитальдар
Гибридті орбитальдар молекулалық орбитальдар, ал бұзылған орбитальдар атомдық орбитальдар. Гибридті және бұзылған орбитальдар арасындағы негізгі айырмашылық гибридті орбитальдар екі немесе одан да көп орбитальдардың араласуынан пайда болады, ал бұзылған орбитальдар бастапқыда атомда болады.
