Der Hauptunterschied zwischen Molekülorbital und Atomorbital besteht darin, dass Atomorbitale die Orte beschreiben, an denen die Wahrscheinlichkeit, Elektronen in einem Atom zu finden, hoch ist, während Molekülorbitale die wahrscheinlichen Orte von Elektronen in einem Molekül beschreiben.
Die Bindung in Molekülen wurde mit den neuen Theorien von Schrödinger, Heisenberg und Paul Dirac neu verstanden. Als die Quantenmechanik mit ihren Erkenntnissen ins Bild kam, wurde entdeckt, dass ein Elektron sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften hat. Damit entwickelte Schrödinger Gleichungen, um die Wellennatur eines Elektrons zu finden, und entwickelte die Wellengleichung und die Wellenfunktion. Die Wellenfunktion (Ψ) entspricht verschiedenen Zuständen des Elektrons.
Was ist ein Molekülorbital?
Atome verbinden sich zu Molekülen. Wenn sich zwei Atome näher zusammenrücken, um ein Molekül zu bilden, überlappen sich Atomorbitale und verbinden sich zu Molekülorbitalen. Die Anzahl der neu gebildeten Molekülorbitale ist gleich der Anzahl der kombinierten Atomorbitale. Darüber hinaus umgibt das Molekülorbital die beiden Kerne der Atome, und Elektronen können sich um beide Kerne bewegen. Ähnlich wie Atomorbitale enth alten Molekülorbitale maximal 2 Elektronen, die entgegengesetzte Spins haben.
Abbildung 01: Molekülorbitale in einem Molekül
Außerdem gibt es zwei Arten von Molekülorbitalen: bindende Molekülorbitale und antibindende Molekülorbitale. Bindende Molekülorbitale enth alten Elektronen im Grundzustand, während antibindende Molekülorbitale keine Elektronen im Grundzustand enth alten. Außerdem können Elektronen antibindende Orbitale besetzen, wenn sich das Molekül im angeregten Zustand befindet.
Was ist ein Atomorbital?
Max Born wies auf eine physikalische Bedeutung des Quadrats der Wellenfunktion (Ψ2) hin, nachdem Schrödinger seine Theorie aufgestellt hatte. Ψ2 drückt nach Born die Wahrscheinlichkeit aus, ein Elektron an einem bestimmten Ort zu finden; wenn Ψ2 ein großer Wert ist, dann ist die Wahrscheinlichkeit, das Elektron in diesem Raum zu finden, höher. Daher ist im Raum die Elektronenwahrscheinlichkeitsdichte groß. Wenn jedoch Ψ2 niedrig ist, dann ist die Elektronenwahrscheinlichkeitsdichte niedrig. Die Diagramme von Ψ2 in x-, y- und z-Achsen zeigen diese Wahrscheinlichkeiten, und sie nehmen die Form von s-, p-, d- und f-Orbitalen an. Wir nennen diese Atomorbitale.
Abbildung 02: Verschiedene Atomorbitale
Darüber hinaus definieren wir ein Atomorbital als einen Raumbereich, in dem die Wahrscheinlichkeit groß ist, ein Elektron in einem Atom zu finden. Wir können diese Orbitale durch Quantenzahlen charakterisieren, und jedes Atomorbital kann zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin aufnehmen. Wenn wir zum Beispiel die Elektronenkonfiguration schreiben, schreiben wir sie als 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3….n ganzzahlige Werte sind die Quantenzahlen. Der hochgestellte Index hinter dem Orbitalnamen zeigt die Anzahl der Elektronen in diesem Orbital. s-Orbitale sind kugelförmig und klein, während P-Orbitale hantelförmig mit zwei Lappen sind. Hier ist ein Lappen positiv, während der andere Lappen negativ ist. Außerdem ist die Stelle, an der sich zwei Lappen berühren, der Knoten. Es gibt 3 p-Orbitale als x, y und z. Sie sind so im Raum angeordnet, dass ihre Achsen senkrecht aufeinander stehen.
Es gibt fünf d-Orbitale und 7 f-Orbitale mit unterschiedlichen Formen. Daher ist die Gesamtzahl der Elektronen, die sich in einem Orbital aufh alten können, wie folgt.
- s Orbital-2-Elektronen
- p-Orbitale- 6 Elektronen
- d-Orbitale- 10 Elektronen
- f-Orbitale- 14 Elektronen
Was ist der Unterschied zwischen Molekülorbital und Atomorbital?
Der Hauptunterschied zwischen Molekülorbital und Atomorbital besteht darin, dass Atomorbitale die Orte beschreiben, an denen die Wahrscheinlichkeit, Elektronen in einem Atom zu finden, hoch ist, während Molekülorbitale die wahrscheinlichen Orte von Elektronen in einem Molekül beschreiben. Darüber hinaus sind Atomorbitale in Atomen vorhanden, während Molekülorbitale in Molekülen vorhanden sind. Außerdem führt die Kombination von Atomorbitalen zur Bildung von Molekülorbitalen. Darüber hinaus werden Atomorbitale als s, p, d und f bezeichnet, während es zwei Arten von Molekülorbitalen als bindende und antibindende Molekülorbitale gibt.
Zusammenfassung – Molekülorbital vs. Atomorbital
Der Hauptunterschied zwischen Molekülorbital und Atomorbital besteht darin, dass Atomorbitale die Orte beschreiben, an denen die Wahrscheinlichkeit, Elektronen in einem Atom zu finden, hoch ist, während Molekülorbitale die wahrscheinlichen Orte von Elektronen in einem Molekül beschreiben.
