Ключевое различие между молекулярной орбиталью и атомной орбиталью заключается в том, что атомные орбитали описывают места, где высока вероятность обнаружения электронов в атоме, тогда как молекулярные орбитали описывают вероятные местоположения электронов в молекуле.
Связь в молекулах была понята по-новому благодаря новым теориям, представленным Шредингером, Гейзенбергом и Полем Дираком. Когда на сцену вышла квантовая механика со своими открытиями, было обнаружено, что электрон обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами. При этом Шредингер разработал уравнения, чтобы найти волновую природу электрона, и придумал волновое уравнение и волновую функцию. Волновая функция (Ψ) соответствует различным состояниям электрона.
Что такое молекулярная орбиталь?
Атомы соединяются вместе, образуя молекулы. Когда два атома сближаются, образуя молекулу, атомные орбитали перекрываются и объединяются, образуя молекулярные орбитали. Количество вновь образованных молекулярных орбиталей равно количеству объединенных атомных орбиталей. Кроме того, молекулярная орбиталь окружает два ядра атомов, и электроны могут двигаться вокруг обоих ядер. Подобно атомным орбиталям, молекулярные орбитали содержат максимально 2 электрона с противоположными спинами.
Рисунок 01: Молекулярные орбитали в молекуле
Более того, существует два типа молекулярных орбиталей: связывающие молекулярные орбитали и разрыхляющие молекулярные орбитали. Связывающие молекулярные орбитали содержат электроны в основном состоянии, тогда как разрыхляющие молекулярные орбитали не содержат электронов в основном состоянии. Кроме того, электроны могут занимать разрыхляющие орбитали, если молекула находится в возбужденном состоянии.
Что такое атомная орбиталь?
Макс Борн указал на физический смысл квадрата волновой функции (Ψ2) после того, как Шредингер выдвинул свою теорию. Согласно Борну, Ψ2 выражает вероятность нахождения электрона в определенном месте; если Ψ2 большое значение, то вероятность найти электрон в этом пространстве выше. Поэтому в космосе плотность вероятности электрона велика. Однако если Ψ2 мало, то и плотность вероятности электронов мала. Графики Ψ2 по осям x, y и z показывают эти вероятности, и они принимают форму орбиталей s, p, d и f. Мы называем эти атомные орбитали.
Рисунок 02: Различные атомные орбитали
Кроме того, мы определяем атомную орбиталь как область пространства, где вероятность обнаружения электрона в атоме велика. Мы можем охарактеризовать эти орбитали квантовыми числами, и на каждой атомной орбитали могут разместиться два электрона с противоположными спинами. Например, когда мы записываем конфигурацию электрона, мы записываем ее как 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. Целые числа 1, 2, 3….n - это квантовые числа. Верхний индекс после названия орбиты показывает количество электронов на этой орбитали. s-орбитали имеют форму сферы и малы, а P-орбитали имеют форму гантели с двумя лопастями. Здесь один лепесток положительный, а другой лепесток отрицательный. Более того, место, где две доли соприкасаются друг с другом, является узлом. Есть 3 p-орбитали как x, y и z. Они расположены в пространстве таким образом, что их оси перпендикулярны друг другу.
Есть пять d-орбиталей и 7 f-орбиталей различной формы. Следовательно, следующее общее количество электронов, которые могут находиться на орбитали.
- s орбитальные-2 электрона
- p-орбитали- 6 электронов
- d орбитали- 10 электронов
- f орбитали- 14 электронов
В чем разница между молекулярной орбиталью и атомной орбиталью?
Ключевое различие между молекулярной орбиталью и атомной орбиталью заключается в том, что атомные орбитали описывают места, где высока вероятность обнаружения электронов в атоме, тогда как молекулярные орбитали описывают вероятные местоположения электронов в молекуле. Более того, атомные орбитали присутствуют в атомах, а молекулярные орбитали - в молекулах. Кроме того, комбинация атомных орбиталей приводит к образованию молекулярных орбиталей. Кроме того, атомные орбитали называются s, p, d и f, в то время как существует два типа молекулярных орбиталей: связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали.
Резюме – Молекулярно-орбитальные и атомно-орбитальные
Ключевое различие между молекулярной орбиталью и атомной орбиталью заключается в том, что атомные орбитали описывают места, где высока вероятность обнаружения электронов в атоме, тогда как молекулярные орбитали описывают вероятные местоположения электронов в молекуле.
