Was ist der Unterschied zwischen hybridisierten und ungehybridisierten Orbitalen

Der Schlüsselunterschied zwischen hybridisierten und ungehybridisierten Orbitalen ist, dass hybridisierte Orbitale Hybrids oder Mischungen von atomaren Orbitalen sind, während ungehybridisierte Orbitale regelmäßige Atomorbitale sind, die nicht mit anderen atomaren Orbitalen gemischt werden.

Das Verständnis von hybridisierten und ungehybridisierten Orbitalen ist sehr wichtig für die Untersuchung und Vorhersage chemischer Strukturen chemischer Verbindungen. Hybridisierte Orbitale sind Kombinationen von ungehybridisierten Orbitalen.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Orbitalhybridisierung
3. Was sind hybridisierte Orbitale 
4. Was sind unhybridisierte Orbitale 
5. Hybridisierte gegen ungybridisierte Orbitale in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung - hybridisierte gegen ungehybridisierte Orbitale

Was ist Orbitalhybridisierung?

Orbitalhybridisierung ist ein sehr wichtiges Konzept in der Chemie. Es ist das Konzept, Atomorbitale zu mischen und neue Hybridorbitale zu bilden, die für die Paarung von Elektronen bei der Bildung chemischer Bindungen gemäß der Valenzbindungstheorie geeignet sind. Zum Beispiel enthält ein Kohlenstoffatom, das vier Einzelbindungen bilden kann.

Atomumorbitale sind Modelldarstellungen des Verhaltens von Elektronen in Molekülen. Eine einfache Hybridisierung ist eine Näherung, die auf atomaren Orbitalen basiert, die denen für das Wasserstoffatom ähnlich sind. Es ist das einzige Atom, das wir die Schrodinger -Gleichung lösen können. Bei der Betrachtung schwerer Atome wie Kohlenstoff und Stickstoff verwenden die Atomorbitale 2S- und 2p -Atomorbitale, die den Orbitalen für Wasserstoff ähnlich sind.

Was sind hybridisierte Orbitale?

Hybridisierte Orbitale sind gemischte oder kombinierte Atomorbitale, die an der chemischen Bindung beteiligt sind. Sie sind gemischte hybride Atomorbitale, die für die Erklärung der Eigenschaften der molekularen Geometrie und der Atombindungsbindung nützlich sind. Diese sind symmetrisch im Weltraum entsorgt. Typischerweise bilden sich hybridisierte Orbitale aus der Mischung von atomaren Orbitalen vergleichbarer Energien.

Hybridorbitale können als Gemische von Atomorbitalen angenommen werden. Diese werden in verschiedenen Proportionen gegenseitig überlagert. Zum Beispiel gibt es in Methan eine Kohlenstoffhydrogenbindung, in der das Hybridorbital des Kohlenstoffatoms 25% s Charakter und 75% P-Charakter hat. Daher wird es als SP3 -Hybrid -Orbital beschrieben. Es gibt verschiedene Arten von Hybridisierungen, einschließlich SP, SP2 und SP3.

SP -Orbitale bilden sich aus der Hybridisierung von einem S und einem P Atom -Orbital. Diese Art von hybridisierten Orbitalen befindet sich in Alkinen mit dreifachen Bindungen. Diese Kombination führt zu zwei SP -hybridisierten Orbitalen und zwei verbleibenden P -Atom -Orbitalen.

Im Allgemeinen ist Hybridisierung hilfreich, um die molekulare Form zu erklären. Dies liegt daran, dass der Winkel zwischen den Bindungen ungefähr dem Winkel zwischen Hybridorbitalen entspricht.

Was sind unhybridisierte Orbitale?

Unhybridisierte Orbitale sind regelmäßige atomare Orbitale, die nicht mit anderen atomaren Orbitalen gemischt werden. Unhybridisierte P -Atom -Orbitale werden zur Bildung von π -Bindungen verwendet. In der Regel können zwei ungehybridisierte P -Atom -Orbitale, die aus verschiedenen Atomen stammen.

Alle ungehybridisierten Orbitale befinden sich im Grundzustand des Atoms. Die Hauptverwendung dieser Orbitalart ist die Bildung von Doppel- und Dreifachbindungen. Zum Beispiel gibt es bei der SP3 -Hybridisierung 4 SP3 -hybridisierte atomare Orbitale und keine nicht unhybridisierten Orbitale. Daher kann diese Art von Hybridisierung in einem Atom 4-Sigma-Bindungen bilden. In SP2- und SP -Hybridisierungen gibt es jedoch ein bzw. zwei ungehybridisierte P -Orbitale im hybridisierten Atom. Diese ungehybridisierten P -Atom -Orbitale sind an der Bildung von Triple- und Doppelbindungen beteiligt.

Was ist der Unterschied zwischen hybridisierten und ungehybridisierten Orbitalen?

Der Hauptunterschied zwischen hybridisierten und ungehybridisierten Orbitalen besteht darin, dass hybridisierte Orbitale Hybrids oder Mischungen von Atomorbitalen sind, während ungehybridisierte Orbitale regelmäßige Atomorbitale sind, die nicht mit anderen Atomorbitalen gemischt werden. Während hybridisierte Orbitale Sigma -Bindungen bilden, bilden unhybridisierte Orbitale PI -Anleihen.

Die folgende Infografik stellt die Unterschiede zwischen hybridisierten und ungehybridisierten Orbitalen in tabellarischer Form für den Nebenseitigen Vergleich dar.

Zusammenfassung -hybridisierte gegen ungehybridisierte Orbitale

Der Hauptunterschied zwischen hybridisierten und ungehybridisierten Orbitalen besteht darin, dass hybridisierte Orbitale Hybrids oder Mischungen von Atomorbitalen sind, während ungehybridisierte Orbitale regelmäßige Atomorbitale sind, die nicht mit anderen Atomorbitalen gemischt werden.

Referenz:

1. „Hybridorbitale.” Chemie -Libretexten, Libretexten, 26. August. 2022.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Formen der hybriden Orbitale" von Officer781 - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia