تفاوت اصلی بین اوربیتال های هیبریدی و انحطاطی این است که اوربیتال های هیبریدی اوربیتال های جدیدی هستند که از اختلاط دو یا چند اوربیتال تشکیل می شوند، در حالی که اوربیتال های منحط در اصل در یک اتم وجود دارند.
همانطور که از نامش پیداست، اوربیتال هیبریدی ترکیبی از دو یا چند اوربیتال است. اگرچه نام اوربیتال منحط یکسان به نظر می رسد، اما آنها اوربیتال های تازه تشکیل شده نیستند - آنها از قبل در یک اتم وجود دارند. علاوه بر این، تمام اوربیتال‌های ترکیبی در یک مولکول دارای انرژی یکسان هستند در حالی که اوربیتال‌های منحط در یک اتم انرژی یکسان دارند.
اوربیتال های ترکیبی چیست؟
اوربیتال های ترکیبی اوربیتال هایی هستند که از ترکیب دو یا چند اوربیتال اتمی تشکیل می شوند.ما این فرآیند ترکیبی را هیبریداسیون می نامیم. قبل از تشکیل این اوربیتال ها، اوربیتال های اتمی ممکن است انرژی های متفاوتی داشته باشند، اما پس از تشکیل، انرژی همه اوربیتال ها یکسان است. به عنوان مثال، یک اوربیتال اتمی s و یک اوربیتال اتمی p می توانند ترکیب شوند و دو اوربیتال sp را تشکیل دهند. اوربیتال های اتمی s و p انرژی های متفاوتی دارند (انرژی s < انرژی p). اما هیبریداسیون منجر به تشکیل دو اوربیتال sp با انرژی یکسان می شود. این انرژی بین انرژی های تک تک انرژی های مداری اتمی s و p قرار دارد. علاوه بر این، این اوربیتال هیبریدی sp دارای 50% خصوصیات مداری و 50% خصوصیات مداری p است.
شکل 01: هیبریداسیون Sp
ایده هیبریداسیون ابتدا به این دلیل مطرح شد که دانشمندان مشاهده کردند که نظریه پیوند ظرفیت نمی تواند به درستی ساختار برخی از مولکول ها مانند CH4 را پیش بینی کند.اگرچه اتم کربن با توجه به پیکربندی الکترونی خود تنها دو الکترون جفت نشده دارد، اما می تواند چهار پیوند کووالانسی تشکیل دهد. برای تشکیل چهار پیوند، باید چهار الکترون جفت نشده وجود داشته باشد. تنها راه برای توضیح این پدیده این بود که فکر کنیم اوربیتال های s و p اتم کربن با یکدیگر ترکیب می شوند و اوربیتال های جدیدی به نام اوربیتال های ترکیبی که انرژی یکسانی دارند تشکیل می دهند. در اینجا یک s + سه p 4 sp3 اوربیتال می دهد. بنابراین، الکترون‌ها این اوربیتال‌های هیبریدی را به طور یکنواخت پر می‌کنند (یک الکترون در هر اوربیتال هیبریدی)، با اطاعت از قانون هوند. سپس، چهار الکترون برای تشکیل چهار پیوند کووالانسی با چهار اتم هیدروژن وجود دارد.
اوربیتال های منحط چیست؟
اربیتال های انحرافی اوربیتال های اتمی هستند که انرژی یکسانی دارند. به عنوان مثال، در زیر پوسته مداری p، سه اوربیتال اتمی وجود دارد که با توجه به آرایش فضایی با یکدیگر تفاوت دارند. اگرچه انرژی این سه اوربیتال p یکسان است، اما آنها به طور متفاوتی مرتب شده اند. بنابراین، ما آنها را اوربیتال های منحط می نامیم.
شکل 02: آرایش فضایی سه اوربیتال p
با این حال، در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی، می توانیم انحطاط را حذف کنیم. به این دلیل است که اوربیتال های منحط تمایل دارند در حضور این میدان مغناطیسی خارجی انرژی های مختلفی دریافت کنند و دیگر اوربیتال های منحط نیستند. علاوه بر این، پنج اوربیتال d در زیر پوسته d نیز اوربیتال های منحط هستند زیرا انرژی یکسانی دارند.
تفاوت بین اوربیتال های ترکیبی و منحط چیست؟
تفاوت اصلی بین اوربیتال های هیبریدی و انحطاطی در این است که اوربیتال های هیبریدی اوربیتال های جدیدی هستند که از اختلاط دو یا چند اوربیتال تشکیل شده اند، در حالی که اوربیتال های دژنراته اوربیتال هایی هستند که در اصل در یک اتم وجود دارند. علاوه بر این، اوربیتال‌های هیبریدی اوربیتال‌های مولکولی هستند، در حالی که اوربیتال‌های منحط اوربیتال‌های اتمی هستند.علاوه بر این، اوربیتال‌های ترکیبی اوربیتال‌های مولکولی با انرژی یکسان هستند در حالی که اوربیتال‌های منحط اوربیتال‌های اتمی با همان انرژی هستند. برای مثال، اوربیتال‌های sp، sp2 و sp3 اوربیتال‌های ترکیبی هستند در حالی که سه اوربیتال p در زیر پوسته p هستند.
خلاصه - ترکیبی در مقابل اوربیتال‌های منحط
اوربیتال های ترکیبی اوربیتال های مولکولی هستند در حالی که اوربیتال های منحط اوربیتال های اتمی هستند. تفاوت اصلی بین اوربیتال‌های هیبرید و دژنره در این است که اوربیتال‌های هیبریدی از اختلاط دو یا چند اوربیتال تشکیل می‌شوند، در حالی که اوربیتال‌های منحط در اصل در یک اتم وجود دارند.
