Der Hauptunterschied zwischen der Molekülorbit altheorie und der Hybridisierungstheorie besteht darin, dass die Molekülorbit altheorie die Bildung von bindenden und antibindenden Orbitalen beschreibt, während die Hybridisierungstheorie die Bildung von Hybridorbitalen beschreibt.
Es gibt verschiedene Theorien, die entwickelt wurden, um die elektronischen und orbitalen Strukturen von Molekülen zu bestimmen. VSEPR-Theorie, Lewis-Theorie, Valenzbindungstheorie, Hybridisierungstheorie und Molekülorbit altheorie sind solche wichtigen Theorien. Die akzeptabelste Theorie unter ihnen ist die Molekülorbit altheorie.
Was ist die Molekülorbit altheorie?
Molecular Orbital Theory ist eine Technik zur Beschreibung der elektronischen Struktur von Molekülen mit Hilfe der Quantenmechanik. Es ist die produktivste Art, chemische Bindungen in Molekülen zu erklären. Lassen Sie uns diese Theorie im Detail diskutieren.
Zunächst müssen wir wissen, was Molekülorbitale sind. Eine chemische Bindung entsteht zwischen zwei Atomen, wenn die Nettoanziehungskraft zwischen zwei Atomkernen und den Elektronen dazwischen die elektrostatische Abstoßung zwischen zwei Atomkernen übersteigt. Grundsätzlich bedeutet dies, dass die Anziehungskräfte zwischen zwei Atomen größer sein sollten als die Abstoßungskräfte zwischen diesen beiden Atomen. Hier müssen die Elektronen in einer Region namens „Bindungsregion“existieren, um diese chemische Bindung zu bilden. Wenn nicht, befinden sich die Elektronen in der „Anti-Bindungsregion“, was die Abstoßungskraft zwischen den Atomen unterstützt.
Wenn jedoch die Voraussetzungen erfüllt sind und eine chemische Bindung zwischen zwei Atomen entsteht, dann werden die entsprechenden an der Bindung beteiligten Orbitale als Molekülorbitale bezeichnet. Hier können wir mit zwei Orbitalen von zwei Atomen beginnen und mit einem Orbital (dem Molekülorbital) enden, das beiden Atomen gehört.
Laut Quantenmechanik können Atomorbitale nicht beliebig erscheinen oder verschwinden. Wenn Orbitale miteinander interagieren, neigen sie dazu, ihre Form entsprechend zu ändern. Aber laut Quantenmechanik können sie ihre Form frei ändern, müssen aber die gleiche Anzahl von Orbitalen haben. Dann müssen wir das fehlende Orbital finden. Hier bildet die gleichphasige Kombination der beiden Atomorbitale das bindende Orbital, während die phasenverschobene Kombination das antibindende Orbital bildet.
Abbildung 01: Molekülorbitaldiagramm
Die bindenden Elektronen besetzen das bindende Orbital, während die Elektronen im antibindenden Orbital nicht an der Bindungsbildung teilnehmen. Vielmehr wirken diese Elektronen aktiv der Bildung der chemischen Bindung entgegen. Das bindende Orbital hat eine niedrigere potentielle Energie als das antibindende Orbital. Wenn wir eine Sigma-Bindung betrachten, ist die Bezeichnung für das bindende Orbital σ und das antibindende Orbital σ. Wir können diese Theorie verwenden, um die Struktur komplizierter Moleküle zu beschreiben, um zu erklären, warum einige Moleküle nicht existieren (z. B. He2) und die Bindungsordnung von Molekülen. Somit erklärt diese Beschreibung kurz die Grundlage der Molekülorbit altheorie.
Was ist Hybridisierungstheorie?
Hybridisierungstheorie ist eine Technik, die wir verwenden, um die Orbitalstruktur eines Moleküls zu beschreiben. Hybridisierung ist die Bildung von Hybridorbitalen durch Mischen von zwei oder mehr Atomorbitalen. Die Orientierung dieser Orbitale bestimmt die Geometrie des Moleküls. Es ist eine Erweiterung der Valenzbindungstheorie.
Vor der Bildung der Atomorbitale haben sie unterschiedliche Energien, aber nach der Bildung haben alle Orbitale die gleiche Energie. Beispielsweise können sich ein s-Atomorbital und ein p-Atomorbital zu zwei sp-Orbitalen kombinieren. Die s- und p-Atomorbitale haben unterschiedliche Energien (Energie von s < Energie von p). Aber nach der Hybridisierung bildet es zwei sp-Orbitale, die dieselbe Energie haben, und diese Energie liegt zwischen den Energien der einzelnen s- und p-Atomorbitalenergien. Darüber hinaus hat dieses sp-Hybridorbital 50 % s-Orbitaleigenschaften und 50 % p-Orbitaleigenschaften.
Abbildung 02: Bindung zwischen Hybridorbitalen eines Kohlenstoffatoms und s-Orbitalen von Wasserstoffatomen
Die Idee der Hybridisierung kam zum ersten Mal in die Diskussion, weil Wissenschaftler beobachteten, dass die Valenzbindungstheorie die Struktur einiger Moleküle wie CH4 nicht korrekt vorhersagen konnte. Dabei hat das Kohlenstoffatom zwar gemäß seiner Elektronenkonfiguration nur zwei ungepaarte Elektronen, kann aber vier kovalente Bindungen ausbilden. Um vier Bindungen zu bilden, müssen vier ungepaarte Elektronen vorhanden sein.
Die einzige Möglichkeit, dieses Phänomen zu erklären, war zu glauben, dass s- und p-Orbitale von Kohlenstoffatomen miteinander verschmelzen, um neue Orbitale zu bilden, die Hybridorbitale genannt werden und die gleiche Energie haben. Hier ergibt ein s + drei p 4 sp3 Orbitale. Daher füllen die Elektronen diese Hybridorbitale gleichmäßig (ein Elektron pro Hybridorbital) und gehorchen der Hundschen Regel. Dann gibt es vier Elektronen für die Bildung von vier kovalenten Bindungen mit vier Wasserstoffatomen.
Was ist der Unterschied zwischen der Molekülorbit altheorie und der Hybridisierungstheorie?
Die Molekülorbit altheorie ist eine Technik zur Beschreibung der elektronischen Struktur von Molekülen unter Verwendung der Quantenmechanik. Die Hybridisierungstheorie ist eine Technik, die wir verwenden, um die Orbitalstruktur eines Moleküls zu beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen der Molekülorbit altheorie und der Hybridisierungstheorie besteht also darin, dass die Molekülorbit altheorie die Bildung von bindenden und antibindenden Orbitalen beschreibt, während die Hybridisierungstheorie die Bildung von Hybridorbitalen beschreibt.
Darüber hinaus bilden sich nach der Molekülorbit altheorie neue Orbitalformen aus der Vermischung von Atomorbitalen zweier Atome, während in der Hybridisierungstheorie neue Orbitalformen aus der Vermischung von Atomorbitalen desselben Atoms entstehen. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen der Molekülorbit altheorie und der Hybridisierungstheorie.
Zusammenfassung – Molekularorbit altheorie vs. Hybridisierungstheorie
Sowohl die Molekülorbit altheorie als auch die Hybridisierungstheorie sind wichtig, um die Struktur eines Moleküls zu bestimmen. Der Hauptunterschied zwischen der Molekülorbit altheorie und der Hybridisierungstheorie besteht darin, dass die Molekülorbit altheorie die Bildung von bindenden und antibindenden Orbitalen beschreibt, während die Hybridisierungstheorie die Bildung von Hybridorbitalen beschreibt.
