Quỹ đạo nguyên tử so với Quỹ đạo hỗn hợp
Liên kết trong phân tử được hiểu theo một cách mới với các lý thuyết mới được trình bày bởi Schrodinger, Heisenberg và Paul Diarc. Cơ học lượng tử xuất hiện trong bức tranh với những phát hiện của họ. Họ phát hiện ra rằng một electron có cả tính chất hạt và tính chất sóng. Với điều này, Schrodinger đã phát triển các phương trình để tìm ra bản chất sóng của một electron và đưa ra phương trình sóng và hàm sóng. Hàm sóng (Ψ) tương ứng với các trạng thái khác nhau của electron.
Quỹ đạo nguyên tử
Max Born chỉ ra một ý nghĩa vật lý đối với bình phương của hàm sóng (Ψ2) sau khi Schrodinger đưa ra lý thuyết của mình. Theo Born, Ψ2thể hiện xác suất tìm thấy một electron ở một vị trí cụ thể. Vì vậy, nếu Ψ2là một giá trị lớn hơn, thì xác suất tìm thấy electron trong không gian đó càng cao. Do đó, trong không gian, mật độ xác suất electron lớn. Ngược lại, nếu Ψ2thấp, thì mật độ xác suất electron ở đó thấp. Các đồ thị của Ψ2theo các trục x, y và z cho thấy các xác suất này và chúng có hình dạng của các obitan s, p, d và f. Chúng được gọi là obitan nguyên tử. Một quỹ đạo nguyên tử có thể được định nghĩa là, một vùng không gian mà ở đó xác suất tìm thấy một điện tử trong nguyên tử là lớn. Các obitan nguyên tử được đặc trưng bởi các số lượng tử, và mỗi obitan nguyên tử có thể chứa hai electron có spin trái dấu. Ví dụ, khi chúng ta viết cấu hình electron, chúng ta viết là 1s2, 2s2, 2p6, 3s21, 2, 3….n giá trị nguyên là các số lượng tử. Số siêu ký tự sau tên quỹ đạo cho biết số electron trong quỹ đạo đó.các obitan s có dạng hình cầu và nhỏ. Các obitan P có hình quả tạ với hai thùy. Một thùy được cho là tích cực, và thùy còn lại là tiêu cực. Nơi mà hai thùy tiếp xúc với nhau được gọi là một nút. Có 3 obitan p là x, y và z. Chúng được sắp xếp trong không gian sao cho trục của chúng vuông góc với nhau. Có năm obitan d và 7 obitan f với các hình dạng khác nhau. Nói chung, sau đây là tổng số electron có thể cư trú trong một quỹ đạo.
s orbital-2 electron
Các obitanP- 6 electron
d obitan- 10 electron
Các obitanf- 14 electron
Quỹ đạo lai
Lai hóa là sự trộn lẫn của hai obitan nguyên tử không tương đương. Kết quả của phép lai là obitan lai hóa. Có nhiều loại obitan lai hóa được hình thành bằng cách trộn các obitan s, p và d. Các obitan lai hóa phổ biến nhất là sp3, sp2và sp. Ví dụ, trong CH4, C có 6 electron với cấu hình electron 1s22s22p2ở trạng thái cơ bản. Khi bị kích thích, một êlectron ở mức 2s chuyển sang mức 2p nhường 3 êlectron. Sau đó, electron 2s và 3 electron 2p trộn lẫn với nhau và tạo thành 4 obitan lai hóa tương đương sp3. Tương tự như vậy trong phép lai hóa sp2ba obitan lai hóa và trong phép lai hóa sp hai obitan lai hóa được hình thành. Số lượng obitan lai hóa được tạo ra bằng tổng số obitan lai hóa.
Sự khác biệt giữa Quỹ đạo nguyên tử và Quỹ đạo kết hợp là gì?
• Các obitan lai được tạo ra từ các obitan nguyên tử.
• Các loại và số lượng obitan nguyên tử khác nhau đang tham gia tạo ra các obitan lai hóa.
• Các obitan nguyên tử khác nhau có hình dạng và số lượng electron khác nhau. Nhưng tất cả các obitan lai hóa đều tương đương và có cùng số electron.
• Các obitan lai hóa thường tham gia vào quá trình hình thành liên kết sigma cộng hóa trị, trong khi các obitan nguyên tử tham gia vào cả hình thành liên kết sigma và pi.
