Різниця між молекулярно-орбітальною та атомною орбітальною

The ключова різниця між молекулярною орбітальною та атомною орбіталлю це те атомні орбіталі описують місця, де ймовірність знайти електрони в атомі висока, тоді як молекулярні орбіталі описують ймовірні місця розташування електронів у молекулі.

Зв'язок у молекулах по-новому розумівся з новими теоріями, представленими Шредінгер, Гейзенбергом та Полом Діраком. Коли квантова механіка увійшла до картини зі своїми висновками, було виявлено, що електрон має властивості як частинок, так і хвиль. З цим Шродінгер розробив рівняння, щоб знайти хвильову природу електрона і придумав хвильове рівняння та хвильову функцію. Хвильова функція (Ψ) відповідає різним станам для електрона.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке молекулярна орбіталь
3. Що таке атомна орбіталь
4. Порівняльне порівняння - молекулярна орбіталь проти атомної орбіталі в табличній формі
5. Підсумок

Що таке молекулярна орбіталь?

Атоми об'єднуються разом, утворюючи молекули. Коли два атоми просуваються ближче один до одного, утворюючи молекулу, атомні орбіталі перекриваються і об'єднуються в молекулярні орбіталі. Кількість новоутворених молекулярних орбіталей дорівнює кількості об'єднаних атомних орбіталей. Крім того, молекулярна орбіталь оточує два ядра атомів, і електрони можуть рухатися навколо обох ядер. Подібно до атомних орбіталей, молекулярні орбіталі максимально містять 2 електрони, які мають протилежні спини.

Малюнок 01: Молекулярні орбіталі в молекулі

Більше того, існують два типи молекулярних орбіталей: зв'язування молекулярних орбіталей і антисмугових молекулярних орбіталей. Зв'язуючі молекулярні орбіталі містять електрони в основному стані, тоді як антисмугові молекулярні орбіталі не містять електронів у первинному стані. Крім того, електрони можуть займати антисмугові орбіталі, якщо молекула знаходиться у збудженому стані.

Що таке атомна орбіталь?

Макс Борн вказав на фізичне значення квадрату хвильової функції (Ψ2) після того, як Шродінгер висунув свою теорію. На думку Борна, Ψ2 виражає ймовірність знайти електрон у певному місці; якщо Ψ2 велике значення, то ймовірність знайти електрон у цьому просторі більша. Тому в просторі щільність електронної ймовірності велика. Однак якщо Ψ2 низький, то щільність ймовірності електронів низька. Графіки Ψ2 в осях x, y і z показують ці ймовірності, і вони набувають форми s, p, d і f орбіталей. Ми називаємо ці атомні орбіталі.

Малюнок 02: Різні атомні орбіталі

Крім того, ми визначаємо атомну орбіталь як область простору, де ймовірність знайти електрон в атомі велика. Ми можемо охарактеризувати ці орбіталі за квантовими числами, і кожна атомна орбіталь може вмістити два електрони з протилежними спінами. Наприклад, коли ми пишемо конфігурацію електронів, ми записуємо її як 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3… .n цілі значення - це квантові числа. Суперскрипт після назви орбіти показує кількість електронів у цій орбіталі. s орбіталі мають сферичну форму і невеликі, а P орбіталі мають гантелеподібну форму з двома часточками. Тут одна часточка є позитивною, а інша - негативною. Більше того, місце, де дві часточки торкаються одна одної, - це вузол. Існують 3 p орбіталі, як x, y і z. Вони розташовані в просторі таким чином, що їх осі перпендикулярні один одному.

Існує п'ять d орбіталей і 7 f орбіталей різної форми. Тому нижче - загальна кількість електронів, які можуть перебувати в орбіталі.

• s орбіталі-2 електронів
• p орбіталей- 6 електронів
• d орбіталей - 10 електронів
• f орбіталей - 14 електронів

Яка різниця між молекулярною орбітальною та атомною орбіталлю?

Ключова відмінність між молекулярною орбіталлю та атомною орбіталлю полягає в тому, що атомні орбіталі описують місця, де ймовірність виявлення електронів висока в атомі, тоді як молекулярні орбіталі описують ймовірні місця розташування електронів у молекулі. Більше того, атомні орбіталі присутні в атомах, а молекулярні орбіталі - у молекулах. Крім того, поєднання атомних орбіталей призводить до утворення молекулярних орбіталей. Крім того, атомні орбіталі називаються s, p, d і f, тоді як існують два типи молекулярних орбіталей як молекулярні орбіталі, що зв'язуються, і антикондиціонери..

Підсумок - Molecular Orbital vs Atomic Orbital

Ключова відмінність між молекулярною орбіталлю та атомною орбіталлю полягає в тому, що атомні орбіталі описують місця, де ймовірність виявлення електронів велика в атомі, тоді як молекулярні орбіталі описують ймовірні розташування електронів у молекулі.

Довідка:

1. Гельменстін, Енн Марі. "Орбітальне визначення та приклад". ДумкаCo, травень. 7, 2019 р., Доступні тут.

Надано зображення:

1. «Модель заповнення простору пі-зв’язком (скріплення молекулярної орбіталі з π симетрією), породжене перекриттям…» Бен Міллз (Public Domain) за допомогою файлів Public Domain
2. “Атомно-орбітальні хмари spd m0” автор Geek3 - власна робота; створено за допомогою водневої хмари в Python. Ця png графіка була створена за допомогою Python (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons