Разница между молекулярной орбитали и атомной орбитали

ключевое отличие между молекулярной орбитальной и атомной орбитальной является то, что атомные орбитали описывают местоположения, где вероятность нахождения электронов высока в атоме, тогда как молекулярные орбитали описывают вероятные местоположения электронов в молекуле.

Связь в молекулах была понята по-новому с новыми теориями, представленными Шредингером, Гейзенбергом и Полем Дираком. Когда квантовая механика вошла в картину со своими открытиями, было обнаружено, что электрон обладает свойствами как частиц, так и волн. С этим Шредингер разработал уравнения, чтобы найти волновую природу электрона, и придумал волновое уравнение и волновую функцию. Волновая функция (corresponds) соответствует различным состояниям для электрона.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое молекулярная орбиталь
3. Что такое атомная орбиталь
4. Сравнение бок о бок - молекулярная орбиталь против атомной орбитали в табличной форме
5. Резюме

Что такое молекулярная орбиталь?

Атомы объединяются, чтобы сформировать молекулы. Когда два атома сближаются, образуя молекулу, атомные орбитали перекрываются и объединяются в молекулярные орбитали. Количество вновь образованных молекулярных орбиталей равно числу комбинированных атомных орбиталей. Кроме того, молекулярная орбиталь окружает два ядра атомов, и электроны могут перемещаться вокруг обоих ядер. Подобно атомным орбитали, молекулярные орбитали максимально содержат 2 электрона, которые имеют противоположные спины.

Рисунок 01: Молекулярные орбитали в молекуле

Кроме того, существует два типа молекулярных орбиталей: связывающие молекулярные орбитали и антисвязывающие молекулярные орбитали. Связывающие молекулярные орбитали содержат электроны в основном состоянии, в то время как антисвязывающие молекулярные орбитали не содержат электронов в основном состоянии. Кроме того, электроны могут занимать антисвязывающие орбитали, если молекула находится в возбужденном состоянии..

Что такое атомная орбиталь?

Макс Борн указал физический смысл на квадрат 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 нахождения электрона в этом пространстве выше. Поэтому в пространстве плотность вероятности электронов велика. Однако если Ψ2 мало, тогда плотность вероятности электронов мала. Графики Ψ2 по осям x, y и z показывают эти вероятности, и они принимают форму s, p, d и f орбиталей. Мы называем эти атомные орбитали.

Рисунок 02: Различные атомные орбитали

Кроме того, мы определяем атомную орбиталь как область пространства, где вероятность нахождения электрона в атоме велика. Мы можем охарактеризовать эти орбитали квантовыми числами, и каждая атомная орбиталь может вместить два электрона с противоположными спинами. Например, когда мы записываем электронную конфигурацию, мы записываем ее как 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3… .n целые значения - это квантовые числа. Верхний индекс после названия орбиты показывает количество электронов на этой орбите. s орбитали имеют сферическую форму и малы, тогда как P-орбитали имеют форму гантелей с двумя лепестками. Здесь один лепесток положительный, а другой лепесток отрицательный. Кроме того, место, где две доли касаются друг друга, 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 разной формы. Следовательно, ниже приведено общее количество электронов, которые могут находиться на орбите..

• с орбиталь-2 электронов
• р-орбитали- 6 электронов
• d орбиталей - 10 электронов
• орбитали - 14 электронов

В чем разница между молекулярной орбитали и атомной орбитали?

Ключевое различие между молекулярной орбиталью и атомной орбиталью состоит в том, что атомные орбитали описывают местоположения, где вероятность обнаружения электронов высока в атоме, тогда как молекулярные орбитали описывают вероятные местоположения электронов в молекуле. Кроме того, атомные орбитали присутствуют в атомах, в то время как молекулярные орбитали присутствуют 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 есть два типа молекулярных орбиталей как молекулярные орбитали связывания и антисвязывания.

Резюме - Молекулярная орбиталь против атомной орбитали

Ключевое различие между молекулярной орбиталью и атомной орбиталью заключается в том, что атомные орбитали описывают места, в которых вероятность обнаружения электронов высока в атоме, тогда как молекулярные орбитали описывают вероятные местоположения электронов в молекуле..

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Орбитальное определение и пример». ThoughtCo, май. 7, 2019, доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Заполняющая пространство модель пи-связи (связывание молекулярной орбитали с π-симметрией), порожденной перекрытием…» Бен Миллс (Public Domain) через Public Domain Files
2. «Атомно-орбитальные облака spd m0» Geek3 - собственная работа; Создано с помощью облака водорода в Python. Это png-изображение было создано с помощью Python (CC BY-SA 4.0) с помощью Commons Wikimedia.