Атомдық орбиталь және гибридті орбиталь
Молекулалардағы байланыс Шредингер, Гейзенберг және Пол Диарк ұсынған жаңа теориялар арқылы жаңа жолмен түсіндірілді. Кванттық механика өз тұжырымдарымен суретке түсті. Олар электронның бөлшектер мен толқындық қасиеттері бар екенін анықтады. Осы арқылы Шредингер электронның толқындық табиғатын табу үшін теңдеулерді жасап, толқындық теңдеу мен толқындық функцияны ойлап тапты. Толқындық функция (Ψ) электронның әртүрлі күйлеріне сәйкес келеді.
Атомдық орбиталь
Макс Борн Шредингер өз теориясын ұсынғаннан кейін толқындық функцияның квадратының физикалық мағынасын көрсетеді (Ψ2). Борн бойынша, Ψ2 белгілі бір жерде электронды табу ықтималдығын білдіреді. Сонымен, егер Ψ2 үлкенірек мән болса, онда сол кеңістікте электронды табу ықтималдығы жоғары болады. Сондықтан кеңістікте электронның ықтималдық тығыздығы үлкен. Керісінше, егер Ψ2 төмен болса, онда электронның ықтималдық тығыздығы төмен болады. x, y және z осьтеріндегі Ψ2 графиктері осы ықтималдықтарды көрсетеді және олар s, p, d және f орбитальдарының пішінін алады. Олар атомдық орбитальдар деп аталады. Атомдық орбиталды атомда электрон табу ықтималдығы үлкен кеңістік аймағы ретінде анықтауға болады. Атомдық орбитальдар кванттық сандармен сипатталады және әрбір атомдық орбиталь қарама-қарсы спиндері бар екі электронды орналастыра алады. Мысалы, электронды конфигурацияны жазғанда 1s2, 2s2, 2p6 деп жазамыз., 3s2 1, 2, 3….n бүтін мәндері кванттық сандар болып табылады. Орбиталь атауынан кейінгі үстіңгі сан сол орбитальдағы электрондардың санын көрсетеді.s орбитальдары шар тәріздес және кішкентай. P орбитальдары екі лобтан тұратын гантель тәрізді. Бір бөлігі оң, ал екіншісі теріс деп аталады. Екі лобтың бір-біріне тиетін жері түйін деп аталады. x, y және z сияқты 3 p орбиталь бар. Олар кеңістікте осьтері бір-біріне перпендикуляр болатындай етіп орналастырылған. Әртүрлі пішіндегі бес d орбиталь және 7 f орбиталь бар. Осылайша, орбитальда орналасуы мүмкін электрондардың жалпы саны төменде берілген.
s орбитал-2 электрон
P орбитальдары- 6 электрон
d орбитальдар- 10 электрон
f орбитальдары- 14 электрон
Гибридті орбиталь
Гибридтеу – екі эквивалентті емес атомдық орбитальдардың араласуы. Гибридтенудің нәтижесі гибридті орбиталь болып табылады. s, p және d орбитальдарын араластыру арқылы түзілетін гибридті орбитальдардың көптеген түрлері бар. Ең көп таралған гибридті орбитальдар sp3, sp2 және sp. Мысалы, CH4 тілінде C электрондық конфигурациясы 1s2 2s2 2p бар 6 электроны бар. 2 негізгі күйде. Қозған кезде 2s деңгейіндегі бір электрон үш 3 электрон беріп 2p деңгейіне ауысады. Содан кейін 2s электроны мен үш 2p электроны араласып, төрт эквивалентті sp3 гибридті орбитальдарды құрайды. Сол сияқты sp2 будандастыруда үш гибридті орбиталь және sp будандастыруда екі гибридті орбиталь түзіледі. Жасалған гибридті орбитальдардың саны гибридтелетін орбитальдардың қосындысына тең.
Атомдық орбитальдар мен гибридті орбитальдардың айырмашылығы неде?
• Гибридті орбитальдар атомдық орбитальдардан жасалған.
• Гибридті орбитальдарды жасауға атомдық орбитальдардың әртүрлі түрлері мен саны қатысады.
• Әртүрлі атомдық орбитальдардың пішіндері мен электрондар саны әртүрлі. Бірақ барлық гибридті орбитальдар эквивалентті және электрон саны бірдей.
• Гибридті орбитальдар әдетте ковалентті сигма байланысының түзілуіне қатысады, ал атомдық орбитальдар сигма және пи байланысының түзілуіне қатысады.
