Sự khác biệt cơ bản giữa các obitan lai hóa và thuần túy là các obitan nguyên chất là các obitan nguyên tử ban đầu trong khi các obitan lai tạo hình thành từ sự trộn lẫn của hai hoặc nhiều obitan nguyên tử.
Trong sự hình thành liên kết hóa học của các phân tử đơn giản, chúng ta có thể đơn giản xem xét sự xen phủ của các obitan nguyên tử. Nhưng nếu chúng ta thảo luận về liên kết hóa học trong các phân tử phức tạp, chúng ta cần biết sự lai hóa quỹ đạo là gì. Sự lai hóa obitan là khái niệm hóa học mô tả sự trộn lẫn các obitan nguyên tử để tạo thành obitan lai hóa mới. Các obitan này liên quan đến việc hình thành các liên kết hóa học cộng hóa trị.
Quỹ đạo thuần túy là gì?
Các obitan nguyên chất là các obitan nguyên tử có chứa các electron của nguyên tử. Các obitan này không phải là các obitan hỗn hợp như các obitan lai. Quỹ đạo cho biết vị trí có thể xảy ra nhất của các điện tử trong nguyên tử vì các điện tử chuyển động liên tục xung quanh hạt nhân nguyên tử. Thay vì một vị trí cố định, điều này cung cấp một khu vực nơi electron có thể xuất hiện tại một thời điểm cụ thể.
Các obitan nguyên tử thuần túy tồn tại ở 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. Bộ số này bao gồm n (số lượng tử chính), l (số lượng tử mômen động lượng), m (số lượng tử từ) và s (số lượng tử spin). Mỗi obitan chiếm tối đa hai electron. Theo số lượng tử mômen động lượng, có bốn obitan nguyên tử thường được gọi là quỹ đạo s (hình cầu), quỹ đạo p (hình quả tạ), quỹ đạo d (hai quả tạ nằm trong cùng một mặt phẳng) và quỹ đạo f (một cấu trúc phức tạp).
Quỹ đạo kết hợp là gì?
Các obitan lai hóa là các obitan phân tử hình thành từ sự trộn lẫn các obitan nguyên tử. Đây là những quỹ đạo giả định. Sự trộn lẫn xảy ra giữa các obitan nguyên tử của cùng một nguyên tử. sự trộn lẫn này xảy ra để tạo thành liên kết cộng hóa trị với nguyên tử khác. Quá trình trộn lẫn này là “lai quỹ đạo” dẫn đến các obitan lai. Chúng tôi đặt tên các obitan này theo các obitan nguyên tử trải qua quá trình lai hóa.
Hình 01: Lai hóa sp3
Theo đó, ba dạng obitan lai chính là:
- Quỹ đạo laisp - cái này hình thành do sự lai tạp của các obitan nguyên tử s và p. Do đó quỹ đạo lai tạo thành có đặc điểm 50% s và 50% đặc điểm quỹ đạo p. Quỹ đạo lai này có sự sắp xếp không gian tuyến tính.
- sp2quỹ đạo lai - hình thành do sự lai tạp của một obitan s và hai p. Do đó quỹ đạo lai tạo thành có 33% đặc điểm của quỹ đạo s và 66% đặc điểm của quỹ đạo p. Sự sắp xếp không gian là hình phẳng tam giác.
- sp3quỹ đạo lai - hình thành này do sự lai tạp của một obitan s và ba p. Do đó quỹ đạo lai tạo thành có 25% đặc điểm s và 75% đặc điểm p. Sự sắp xếp trong không gian của các obitan lai hóa này là tứ diện.
Sự khác biệt giữa Quỹ đạo thuần túy và Quỹ đạo hỗn hợp là gì?
Các obitan nguyên chất là các obitan nguyên tử chứa các electron của nguyên tử trong khi các obitan lai hóa là các obitan phân tử hình thành từ sự trộn lẫn các obitan nguyên tử. Đây là sự khác biệt cơ bản giữa các obitan lai và thuần. Hơn nữa, các obitan lai tạo hình thành thông qua lai hóa quỹ đạo, nhưng các obitan thuần túy không được lai hóa. Hơn nữa, sự hình thành các obitan lai hóa 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 obitan, chúng ta đặt tên các obitan thuần túy là obitan s, p, d và f trong khi chúng ta đặt tên các obitan lai là sp, sp2, sp3, v.v.
Đồ họa thông tin dưới đây lập bảng sự khác biệt giữa các obitan lai và thuần để tham khảo nhanh.
Tóm tắt - Các quỹ đạo thuần túy và hỗn hợp
Các obitan nguyên tử là những vùng mà electron tồn tại trong nguyên tử. Trong bài báo này, chúng tôi đã mô tả hai loại obitan là obitan lai và thuần. Sự khác biệt cơ bản giữa các obitan lai hóa và thuần túy là các obitan nguyên tử là các obitan nguyên tử ban đầu trong khi các obitan lai tạo hình thành từ sự trộn lẫn của hai hoặc nhiều obitan nguyên tử.
