Sự khác biệt giữa các quỹ đạo thuần túy và lai

Các sự khác biệt chính giữa quỹ đạo thuần túy và lai là quỹ đạo thuần túy là quỹ đạo nguyên tử ban đầu trong khi quỹ đạo lai hình thành từ sự pha trộn của hai hoặc nhiều quỹ đạo nguyên tử.

Trong sự hình thành liên kết hóa học của các phân tử đơn giản, chúng ta có thể chỉ cần xem xét sự chồng chéo của các quỹ đạo nguyên tử. Nhưng nếu chúng ta muốn thảo luận về liên kết hóa học trong các phân tử phức tạp, chúng ta cần biết lai tạo quỹ đạo là gì. Lai hóa quỹ đạo là khái niệm hóa học mô tả sự pha trộn các quỹ đạo nguyên tử để tạo thành các quỹ đạo lai mới. Những quỹ đạo này liên quan đến sự hình thành liên kết hóa học cộng hóa trị.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Quỹ đạo thuần túy là gì
3. Quỹ đạo lai là gì
4. So sánh cạnh nhau - Các quỹ đạo thuần túy và lai ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Quỹ đạo tinh khiết là gì?

Các quỹ đạo tinh khiết là các quỹ đạo nguyên tử có chứa các electron của nguyên tử. Các quỹ đạo này không phải là các quỹ đạo hỗn hợp như các quỹ đạo lai. Quỹ đạo cho vị trí có thể xảy ra nhất của các electron trong nguyên tử vì các electron đang chuyển động liên tục xung quanh hạt nhân nguyên tử. Thay vì một vị trí cố định, điều này mang lại một khu vực nơi electron có thể xảy ra tại một thời điểm cụ thể.

Các quỹ đạo nguyên tử tinh khiết tồn tại trong một số hình dạng như hình cầu, hình quả tạ. Theo cơ học lượng tử, có một tập hợp các số lượng tử mà chúng ta sử dụng để đặt tên cho một quỹ đạo. Tập hợp số này bao gồm n (số lượng tử chính), l (số lượng tử động lượng góc), m (số lượng tử từ tính) và s (số lượng tử spin). Mỗi quỹ đạo chiếm tối đa hai electron. Theo số lượng tử động lượng góc, có bốn quỹ đạo nguyên tử thường được gọi là s orbital (hình cầu), p orbital (hình quả tạ), d orbital (hai quả tạ trong cùng một mặt phẳng) và f orbital (cấu trúc phức tạp).

Quỹ đạo lai là gì?

Các quỹ đạo lai là các quỹ đạo phân tử hình thành từ sự pha trộn các quỹ đạo nguyên tử. Đây là những quỹ đạo giả định. Sự pha trộn xảy ra giữa các quỹ đạo nguyên tử của cùng một nguyên tử. sự pha trộn này xảy ra để tạo liên kết hóa học cộng hóa trị với một nguyên tử khác. Quá trình pha trộn này là tổ hợp lai quỹ đạo của người Hồi giáo, kết quả là có quỹ đạo lai. Chúng tôi đặt tên cho các quỹ đạo này theo các quỹ đạo nguyên tử trải qua quá trình lai hóa.

Hình 01: Lai hóa sp3

Theo đó, ba dạng chính của quỹ đạo lai là:

1. sp quỹ đạo lai - hình thức này do sự lai giữa các quỹ đạo nguyên tử s và p. Do đó, quỹ đạo lai kết quả có đặc điểm 50% s và 50% p đặc điểm quỹ đạo. Quỹ đạo lai này có sự sắp xếp không gian tuyến tính.
2. sp² quỹ đạo lai - hình thức này do sự lai giữa một s và hai p quỹ đạo. Do đó, quỹ đạo lai kết quả có 33% đặc điểm quỹ đạo và 66% đặc tính quỹ đạo p. Sự sắp xếp không gian là mặt phẳng lượng giác.
3. sp³ quỹ đạo lai - hình thức này do sự lai giữa một s và ba quỹ đạo p. Do đó, quỹ đạo lai kết quả có 25% s và 75% p đặc điểm. Sự sắp xếp không gian của các quỹ đạo lai này là tứ diện.

Sự khác biệt giữa các quỹ đạo thuần túy và lai?

Các quỹ đạo tinh khiết là các quỹ đạo nguyên tử có chứa các electron của nguyên tử trong khi các quỹ đạo lai là các quỹ đạo phân tử hình thành từ sự trộn lẫn các quỹ đạo nguyên tử. Đây là sự khác biệt chính giữa quỹ đạo thuần túy và lai. Hơn nữa, các quỹ đạo lai hình thành thông qua lai hóa quỹ đạo, nhưng các quỹ đạo thuần túy không được lai tạo. Hơn nữa, sự hình thành các quỹ đạo lai rất quan trọng trong việc hình thành các hợp chất hóa học phức tạp thông qua việc hình thành các liên kết hóa học cộng hóa trị. Khi xem xét danh pháp của các quỹ đạo, chúng ta đặt tên cho các quỹ đạo thuần túy là s, p, d và f quỹ đạo trong khi chúng ta đặt tên các quỹ đạo lai là sp, sp², sp³, Vân vân.

Infographic dưới đây lập bảng về sự khác biệt giữa các quỹ đạo thuần túy và lai để tham khảo nhanh.

Tóm tắt - Pure vs Hybrid Orbitals

Các quỹ đạo nguyên tử là các khu vực nơi các electron tồn tại trong các nguyên tử. Trong bài viết này, chúng tôi đã mô tả hai loại quỹ đạo là quỹ đạo thuần túy và quỹ đạo lai. Sự khác biệt chính giữa các quỹ đạo thuần túy và lai là các quỹ đạo thuần túy là các quỹ đạo nguyên tử ban đầu trong khi các quỹ đạo lai hình thành từ sự pha trộn của hai hoặc nhiều quỹ đạo nguyên tử.

Tài liệu tham khảo:

1. Thư viện. Các quỹ đạo lai Hybrid. Hóa học LibreTexts, Libretexts, 21 tháng 7 năm 2016. Có sẵn tại đây  

Hình ảnh lịch sự:

1. Trực tiếp AE4h của Jfmelero - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia