Differenza tra Orbitali ibridi e Orbitali molecolari

Differenza principale - Orbitali ibridi vs Orbitali molecolari

Gli orbitali sono strutture ipotetiche che possono essere riempite di elettroni. Secondo diverse scoperte, gli scienziati hanno proposto forme diverse per questi orbitali. Esistono tre tipi principali di orbitali: orbitali atomici, orbitali molecolari e orbitali ibridi. Gli orbitali atomici sono gli ipotetici orbitali che si trovano attorno al nucleo di un atomo. Gli orbitali molecolari sono gli ipotetici orbitali formati quando due atomi creano un legame covalente tra di loro. Gli orbitali ibridi sono ipotetici orbitali formati a causa dell'ibridazione degli orbitali atomici. La principale differenza tra orbitali ibridi e orbitali molecolari è quella gli orbitali ibridi sono formati dalle interazioni degli orbitali atomici nello stesso atomo mentre gli orbitali molecolari sono formati dalle interazioni degli orbitali atomici di due atomi diversi.

Aree chiave coperte

1. Cosa sono gli Orbitali ibridi
      - Formazione, forme e proprietà
2. Cosa sono gli Orbitali molecolari
      - Formazione, forme e proprietà
3. Quali sono le somiglianze tra gli orbitali ibridi e gli orbitali molecolari
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra gli Orbitali ibridi e gli Orbitali molecolari
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Orbita molecolare antibond, orbita atomica, orbita molecolare di legame, ibridazione, orbita ibrida, orbita molecolare

Cosa sono gli Orbitali ibridi

Gli orbitali ibridi sono orbitali ipotetici formati a causa della miscelazione di orbitali atomici nello stesso atomo per creare un legame covalente. In altre parole, gli orbitali atomici di un atomo subiscono l'ibridazione per rendere idonei orbitali per il legame chimico. Gli orbitali atomici sono trovati come orbitali, p orbitali, orbitali e f orbitali. L'ibridazione di due o più orbitali formerà un nuovo orbitale ibrido. Gli orbitali ibridi sono denominati in base agli orbitali atomici sottoposti a ibridazione. Alcuni esempi sono riportati di seguito.

sp Hybrid Orbital

Questi orbitali si formano quando l'orbitale di uno e l'orbitale di p sono mescolati. Gli orbitali ibridi risultanti hanno il 50% delle caratteristiche s e il 50% delle caratteristiche p. La disposizione spaziale degli orbitali sp è lineare. Pertanto, l'angolo di legame tra questi orbitali è 180^oC. Gli atomi sottoposti a ibridazione sp hanno 2 orbitali p vuoti.

sp² Ibrido orbitale

Questi orbitali si formano quando i propri orbitali e gli orbitali da 2 p vengono ibridati. Gli orbitali ibridi risultanti hanno circa il 33% di caratteri s e circa il 66% di caratteri p. La disposizione spaziale di questi orbitali è trigonale planare. Pertanto, l'angolo di legame tra questi orbitali è 120^oC. Gli atomi che subiscono questa ibridazione hanno 1 p orbitale vuoto.

sp³ Orbitale

Questi orbitali si formano quando i loro orbitali orbitali e 3 p sono ibridati. Gli orbitali ibridi risultanti hanno circa il 25% di caratteri s e circa il 75% di caratteri p. La disposizione spaziale di questi orbitali è tetraedrica. Pertanto, l'angolo di legame tra questi orbitali è 109,5^oC. Gli atomi che subiscono questa ibridazione non hanno orbitali p vuoti.

sp³d¹ Orbitale

Questi orbitali si formano quando i propri orbitali, orbitali da 3 p e orbitali sono ibridizzati. La disposizione spaziale di questi orbitali è trigonale planare. Gli atomi che subiscono questa ibridazione hanno 4 orbitali D vuoti.

Figura 1: sp³ ibridazione di H₂O molecola

L'immagine sopra mostra l'ibridazione degli orbitali atomici della molecola di ossigeno per formare due legami covalenti con due atomi di idrogeno.

Cosa sono gli Orbitali molecolari

Gli orbitali molecolari sono orbitali ipotetici formati a causa della miscelazione (sovrapposizione) di orbitali atomici di diversi atomi. Ciò si verifica quando si crea un legame covalente tra due atomi. Per esempio, se un legame covalente è formato tra gli atomi di A e B, gli orbitali atomici che hanno la simmetria corretta saranno mescolati, formando un orbitale molecolare. Pertanto, gli orbitali molecolari sono le regioni in cui è possibile trovare la maggior parte degli elettroni di legame tra due atomi. Gli orbitali molecolari possono essere trovati in due tipi come orbitali di legame e orbitali antibonding.

Incollaggio di orbitali molecolari

Questi orbitali hanno meno energia rispetto agli orbitali atomici che subiscono la formazione dell'orbitale molecolare. Pertanto, questi orbitali sono stabili. La coppia di elettroni di legame può essere trovata in questo orbitale.

Orbitali molecolari antibonding

Questi orbitali hanno un'energia superiore a quella degli orbitali atomici e legano gli orbitali molecolari. Pertanto sono meno stabili. Il più delle volte, questi orbitali sono vuoti.

Figura 2: Diagramma orbitale molecolare di O₂ Molecola

L'immagine sopra mostra il diagramma orbitale molecolare per l'ossigeno biatomico. Il simbolo "σ" indica sigma legame orbitale molecolare e "σ *" indica l'antibonding orbitale.

Somiglianze tra orbite ibride e orbitali molecolari

• Gli orbitali ibridi e gli orbitali molecolari si formano a causa della miscelazione degli orbitali atomici.
• Entrambi i tipi di orbitali mostrano la posizione più probabile della coppia di elettroni di legame.

Differenza tra Orbitali ibridi e Orbitali molecolari

Definizione

Orbitali ibridi: Gli orbitali ibridi sono orbitali ipotetici formati a causa della miscelazione di orbitali atomici nello stesso atomo per creare un legame covalente.

Orbitali molecolari: Gli orbitali molecolari sono orbitali ipotetici formati a causa della miscelazione (sovrapposizione) di orbitali atomici di diversi atomi.

atomi

Orbitali ibridi:  Gli orbitali ibridi si formano nello stesso atomo.

Orbitali molecolari:  Gli orbitali molecolari si formano tra due atomi.

Orbitale antibonding

Orbitali ibridi:  Gli orbitali ibridi non forniscono informazioni sugli orbitali antibonding.

Orbitali molecolari: Gli orbitali molecolari forniscono informazioni sugli orbitali antibonding.

Conclusione

Entrambi gli orbitali ibridi e gli orbitali molecolari sono orbitali ipotetici che mostrano la posizione più probabile di elettroni negli atomi o tra gli atomi. Sono molto importanti nel predire la forma di una molecola. La principale differenza tra gli orbitali ibridi e gli orbitali molecolari è che gli orbitali ibridi sono formati dalle interazioni degli orbitali atomici nello stesso atomo mentre gli orbitali molecolari sono formati dalle interazioni degli orbitali atomici di due atomi diversi.

Riferimenti:

1. Libretexts. "Orbitali ibridi". LibreTexts di chimica. Libretexts, 21 luglio 2016. Web. Disponibile qui. 14 agosto 2017. 
2. Libretexts. "Come costruire orbitali molecolari." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 21 luglio 2016. Web. Disponibile qui. 14 agosto 2017. 

Cortesia dell'immagine:

1. "Sp3 ibridazione di H2O" di Holmescallas - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Diagramma orbitali della molecola di ossigeno" di Anthony. Sebastian - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia