Kľúčový rozdiel medzi molekulárnym orbitálom a atómovým orbitálom je v tom, že atómové orbitály opisujú miesta, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónov v atóme vysoká, zatiaľ čo molekulárne orbitály opisujú pravdepodobné polohy elektrónov v molekule.
Väzba v molekulách bola pochopená novým spôsobom s novými teóriami prezentovanými Schrodingerom, Heisenbergom a Paulom Diracom. Keď kvantová mechanika vstúpila do obrazu so svojimi zisteniami, zistilo sa, že elektrón má vlastnosti častice aj vlny. S týmto Schrodinger vyvinul rovnice na nájdenie vlnovej povahy elektrónu a prišiel s vlnovou rovnicou a vlnovou funkciou. Vlnová funkcia (Ψ) zodpovedá rôznym stavom elektrónu.
Čo je molekulárny orbitál?
Atómy sa spájajú a vytvárajú molekuly. Keď sa dva atómy priblížia k sebe, aby vytvorili molekulu, atómové orbitály sa prekrývajú a spájajú, aby sa stali molekulovými orbitálmi. Počet novovytvorených molekulových orbitálov sa rovná počtu kombinovaných atómových orbitálov. Okrem toho molekulárny orbitál obklopuje dve jadrá atómov a elektróny sa môžu pohybovať okolo oboch jadier. Podobne ako atómové orbitály, molekulové orbitály obsahujú maximálne 2 elektróny, ktoré majú opačné spiny.
Obrázok 01: Molekulové orbitály v molekule
Okrem toho existujú dva typy molekulových orbitálov: väzbové molekulové orbitály a protiväzbové molekulové orbitály. Väzbové molekulárne orbitály obsahujú elektróny v základnom stave, zatiaľ čo antiväzbové molekulárne orbitály neobsahujú žiadne elektróny v základnom stave. Okrem toho, ak je molekula v excitovanom stave, elektróny môžu obsadiť antiväzbové orbitály.
Čo je atómový orbitál?
Max Born poukázal na fyzikálny význam druhej mocniny vlnovej funkcie (Ψ2) po tom, čo Schrodinger predložil svoju teóriu. Podľa Borna Ψ2 vyjadruje pravdepodobnosť nájdenia elektrónu v určitom mieste; ak je Ψ2 veľká hodnota, potom je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu v tomto priestore vyššia. Preto je v priestore hustota pravdepodobnosti elektrónov veľká. Ak je však Ψ2 nízka, potom je hustota pravdepodobnosti elektrónov nízka. Grafy Ψ2 na osiach x, y a z ukazujú tieto pravdepodobnosti a majú tvar orbitálov s, p, d a f. Nazývame ich atómové orbitály.
Obrázok 02: Rôzne atómové orbitály
Okrem toho definujeme atómový orbitál ako oblasť priestoru, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu v atóme veľká. Tieto orbitály môžeme charakterizovať kvantovými číslami a každý atómový orbitál pojme dva elektróny s opačnými spinmi. Napríklad, keď napíšeme elektrónovú konfiguráciu, zapíšeme ju ako 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3….n celých čísel sú kvantové čísla. Horný index za názvom orbitálu ukazuje počet elektrónov v tomto orbitále. Orbitály s majú tvar gule a malé, zatiaľ čo orbitály P majú tvar činky s dvoma lalokmi. Tu je jeden lalok pozitívny, zatiaľ čo druhý lalok je negatívny. Navyše miesto, kde sa dva laloky navzájom dotýkajú, je uzol. Existujú 3 orbitály p ako x, y a z. V priestore sú usporiadané tak, že ich osi sú na seba kolmé.
Existuje päť d orbitálov a 7 f orbitálov s rôznymi tvarmi. Preto je uvedený celkový počet elektrónov, ktoré sa môžu nachádzať v orbitáli.
- s orbitál-2 elektróny
- orbitály p- 6 elektrónov
- d orbitály- 10 elektrónov
- f orbitály- 14 elektrónov
Aký je rozdiel medzi molekulárnym orbitálom a atómovým orbitálom?
Kľúčový rozdiel medzi molekulárnym orbitálom a atómovým orbitálom je v tom, že atómové orbitály opisujú miesta, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónov v atóme vysoká, zatiaľ čo molekulárne orbitály opisujú pravdepodobné polohy elektrónov v molekule. Okrem toho sú atómové orbitály prítomné v atómoch, zatiaľ čo molekulárne orbitály sú prítomné v molekulách. Okrem toho kombinácia atómových orbitálov vedie k vytvoreniu molekulových orbitálov. Okrem toho sú atómové orbitály pomenované ako s, p, d a f, zatiaľ čo existujú dva typy molekulových orbitálov ako väzbové a protiväzbové molekulové orbitály.
Zhrnutie – Molekulárny orbitál vs atómový orbitál
Kľúčový rozdiel medzi molekulárnym orbitálom a atómovým orbitálom je v tom, že atómové orbitály opisujú miesta, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónov v atóme vysoká, zatiaľ čo molekulárne orbitály opisujú pravdepodobné polohy elektrónov v molekule.
