Sự khác biệt cơ bản giữa các obitan lai hóa và thoái hóa là các obitan lai hóa là các obitan lai hóa mới hình thành từ sự trộn lẫn của hai hoặc nhiều obitan, trong khi các obitan thoái hóa ban đầu tồn tại trong nguyên tử.
Như tên gọi của nó, quỹ đạo lai là sự kết hợp của hai hoặc nhiều obitan. Mặc dù tên gọi của orbital thoái hóa có vẻ giống nhau, chúng không phải là những obitan mới hình thành - chúng đã tồn tại trong một nguyên tử. Hơn nữa, tất cả các obitan lai hóa trong phân tử có cùng năng lượng trong khi các obitan suy biến trong nguyên tử có cùng năng lượng.
Quỹ đạo kết hợp là gì?
Các obitan lai là các obitan được hình thành do sự kết hợp của hai hoặc nhiều obitan nguyên tử. Chúng tôi gọi đây là quá trình kết hợp lai. Trước khi hình thành các obitan nguyên tử, các obitan nguyên tử có thể có năng lượng khác nhau, nhưng sau khi hình thành, tất cả các obitan đều có năng lượng như nhau. Ví dụ, một orbital nguyên tử s và một orbital nguyên tử p có thể kết hợp để tạo thành hai obitan sp. Các obitan nguyên tử s và p có năng lượng khác nhau (năng lượng của s < năng lượng của p). Nhưng, sự lai hóa dẫn đến sự hình thành hai obitan sp có cùng năng lượng; năng lượng này nằm giữa năng lượng của năng lượng quỹ đạo nguyên tử s và p riêng lẻ. Hơn nữa, quỹ đạo lai sp này có đặc điểm quỹ đạo 50% s và 50% đặc điểm quỹ đạo p.
Hình 01: Sp Hybridization
Ý tưởng lai hóa lần đầu tiên được đưa ra thảo luận vì các nhà khoa học quan sát thấy rằng lý thuyết liên kết hóa trị không thể dự đoán chính xác cấu trúc của một số phân tử như CH4 Mặc dù nguyên tử cacbon chỉ có hai electron chưa ghép đôi theo cấu hình electron của nó, nhưng nó có thể tạo thành bốn liên kết cộng hóa trị. Để tạo thành bốn liên kết, phải có bốn electron chưa ghép đôi. Cách duy nhất để giải thích hiện tượng này là nghĩ rằng các obitan s và p của nguyên tử cacbon hợp nhất với nhau để tạo thành các obitan mới được gọi là obitan lai hóa, có cùng năng lượng. Ở đây, một s + ba p cho 4 obitan sp3. Do đó, các electron lấp đầy các obitan lai hóa này một cách đồng đều (một electron trên mỗi obitan lai hóa), tuân theo quy tắc Hund. Sau đó, có bốn điện tử để hình thành bốn liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử hydro.
Quỹ đạo thoái hóa là gì?
Các obitan phân rã là các obitan nguyên tử có cùng năng lượng. Ví dụ, trong vỏ con obitan p, có ba obitan nguyên tử khác nhau tùy theo sự sắp xếp không gian. Mặc dù năng lượng của ba obitan p này giống nhau nhưng chúng được sắp xếp khác nhau; do đó, chúng ta gọi chúng là các obitan suy biến.
Hình 02: Sắp xếp không gian của Ba quỹ đạo p
Tuy nhiên, khi có từ trường bên ngoài, chúng ta có thể loại bỏ sự thoái hóa. Đó là bởi vì các quỹ đạo thoái hóa có xu hướng nhận các năng lượng khác nhau khi có mặt từ trường bên ngoài này, và chúng không còn là các quỹ đạo thoái hóa nữa. Hơn nữa, năm obitan d trong vỏ con d cũng là obitan suy biến vì chúng có cùng năng lượng.
Sự khác biệt giữa Quỹ đạo hỗn hợp và Quỹ đạo thoái hóa là gì?
Sự khác biệt cơ bản giữa các obitan lai hóa và thoái hóa là các obitan lai hóa là các obitan lai hóa mới được hình thành do sự trộn lẫn của hai hoặc nhiều obitan, trong khi các obitan thoái hóa là các obitan tồn tại ban đầu trong nguyên tử. Hơn nữa, các obitan lai là các obitan phân tử, trong khi các obitan suy biến là các obitan nguyên tử. Hơn nữa, các obitan lai hóa là các obitan phân tử có cùng năng lượng trong khi các obitan suy biến là các obitan nguyên tử có cùng năng lượng. Ví dụ: các obitan sp, sp2và sp3là các obitan lai hóa trong khi ba obitan p trong vỏ con p.
Tóm tắt - Kết hợp và Degenerate Orbitals
Các obitan lai hóa là các obitan phân tử trong khi các obitan suy biến là các obitan nguyên tử. Sự khác biệt cơ bản giữa các obitan lai hóa và thoái hóa là các obitan lai hóa hình thành bằng cách trộn lẫn hai hoặc nhiều obitan, trong khi các obitan thoái hóa ban đầu tồn tại trong nguyên tử.
