Moleküler Yörünge Teorisi ve Hibridizasyon Teorisi Arasındaki Fark

temel fark moleküler orbital teorisi ile hibridizasyon teorisi arasında moleküler orbital teorisi, bağlanma ve anti-bağlanma orbitallerinin oluşumunu tarif ederken, hibridizasyon teorisi, hibrid orbitallerin oluşumunu tanımlar.

Moleküllerin elektronik ve orbital yapılarını belirlemek için geliştirilen farklı teoriler vardır. VSEPR teorisi, Lewis teorisi, değerlik bağı teorisi, hibridizasyon teorisi ve moleküler orbital teorisi bu kadar önemli teorilerdir. Bunlar arasında en kabul edilebilir teori moleküler yörünge teorisidir.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Moleküler Yörünge Teorisi nedir 
3. Hibridizasyon Teorisi nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Moleküler Orbital Teori ve Hibridizasyon Teorisi
5. Özet

Moleküler Yörünge Teorisi Nedir?

Moleküler yörünge teorisi, kuantum mekaniği kullanarak moleküllerin elektronik yapısını tarif eden bir tekniktir. Moleküllerdeki kimyasal bağları açıklamanın en verimli yoludur. Bu teoriyi ayrıntılı olarak tartışalım.

İlk olarak, moleküler orbitallerin ne olduğunu bilmemiz gerekir. İki atom çekirdeği ve aralarındaki elektronlar arasındaki net cazip kuvvet, iki atom çekirdeği arasındaki elektrostatik itmeyi aştığında, iki atom arasında kimyasal bir bağ oluşur. Temel olarak, bu, iki atom arasındaki çekici kuvvetlerin, bu iki atom arasındaki itici kuvvetlerden daha yüksek olması gerektiği anlamına gelir. Burada elektronlar, bu kimyasal bağı oluşturmak için “bağlanma bölgesi” adı verilen bir bölgede bulunmalıdır. Aksi takdirde, elektronlar atomlar arasındaki itme kuvvetine yardımcı olacak "anti-bağlayıcı bölge" de olacaktır..

Bununla birlikte, gereklilikler yerine getirilirse ve iki atom arasında kimyasal bir bağ oluşursa, bağlanmaya katılan ilgili orbitallere moleküler orbital denir. Burada, iki atomun iki orbitaliyle başlayabilir ve her iki atoma ait bir orbital (moleküler orbital) ile sonlanabiliriz.

Kuantum mekaniğine göre, atomik orbitaller istediğimiz gibi görünemez veya yok olamaz. Yörüngeler birbirleriyle etkileşime girdiğinde, şekillerini buna göre değiştirme eğilimindedirler. Ancak kuantum mekaniğine göre, şekli değiştirmekte özgürdürler, ancak aynı sayıda yörüngeye sahip olmaları gerekir. O zaman kayıp yörüngeyi bulmalıyız. Burada, iki atom orbitalinin faz içi kombinasyonu bağlanma yörüngesini yaparken, faz dışı kombinasyon anti-bağlanma yörüngesini oluşturur.

Şekil 01: Moleküler Yörünge Diyagramı

Bağlanma elektronları bağlanma yörüngesini işgal ederken, anti-bağlanma yörüngesindeki elektronlar bağ oluşumuna katılmaz. Daha ziyade, bu elektronlar kimyasal bağın oluşumuna aktif olarak karşıdır. Bağlanma yörüngesinin anti-bağlanma yörüngesinden daha düşük potansiyel enerjisi vardır. Bir sigma bağı düşünürsek, orbitalin bağlanması için işaret σ ve anti-bağlanma orbitalinin σ * olduğu söylenebilir. Bu teoriyi, bazı moleküllerin neden var olmadığını açıklamak için karmaşık moleküllerin yapısını tanımlamak için kullanabiliriz (yani O₂) ve moleküllerin bağlanma sırası. Böylece, bu tanım kısaca moleküler orbital teorisinin temelini açıklamaktadır..

Hibridizasyon Teorisi nedir?

Hibridizasyon teorisi, bir molekülün yörünge yapısını tanımlamak için kullandığımız bir tekniktir. Hibridizasyon, iki veya daha fazla atom orbitalinin karıştırılmasıyla hibrid orbitallerin oluşumudur. Bu orbitallerin oryantasyonu molekülün geometrisini belirler. Değerlik bağı teorisinin genişlemesi.

Atomik orbitallerin oluşumundan önce farklı enerjileri vardır, ancak oluşumdan sonra tüm orbitaller aynı enerjiye sahiptir. Örneğin, bir atomik orbital ve bir p atomik orbital, iki sp orbital oluşturmak için birleşebilir. S ve p atomik orbitallerinin farklı enerjileri vardır (s < energy of p). But after the hybridization, it forms two sp orbitals which have the same energy, and this energy lies between the energies of individual s and p atomic orbital energies. Moreover, this sp hybrid orbital has 50% s orbital characteristics and 50% p orbital characteristics.

Şekil 02: Bir Karbon Atomunun Hibrit Orbitalleri ile Hidrojen Atomlarının Orbitalleri Arasındaki Bağ

Hibridizasyon fikri ilk olarak tartışmaya girdi çünkü bilim adamları değerlik bağı teorisinin CH gibi bazı moleküllerin yapısını doğru bir şekilde tahmin edemediğini gözlemlediler₄. Burada, karbon atomunun elektron konfigürasyonuna göre sadece iki eşleşmemiş elektronu olmasına rağmen, dört kovalent bağ oluşturabilir. Dört bağ oluşturmak için dört eşleştirilmemiş elektron olmalıdır..

Bu fenomeni açıklamanın tek yolu, karbon atomunun s ve p orbitallerinin, aynı enerjiye sahip hibrit orbital adı verilen yeni orbitaller oluşturmak için birbirleriyle kaynaştığını düşünmekti. Burada, bir s + üç p 4 sp verir³ orbitalleri. Bu nedenle, elektronlar bu hibrid orbitalleri eşit olarak doldurur (hibrid orbital başına bir elektron) ve Hund kuralına uyar. Sonra dört hidrojen atomlu dört kovalent bağın oluşumu için dört elektron vardır..

Moleküler Yörünge Teorisi ve Hibridizasyon Teorisi Arasındaki Fark Nedir??

Moleküler yörünge teorisi, kuantum mekaniği kullanarak moleküllerin elektronik yapısını tarif eden bir tekniktir. Hibridizasyon teorisi, bir molekülün yörünge yapısını tanımlamak için kullandığımız bir tekniktir. Dolayısıyla, moleküler orbital teorisi ve hibridizasyon teorisi arasındaki temel fark, moleküler orbital teorisinin bağlanma ve anti-bağ orbitallerinin oluşumunu tanımlaması, hibridizasyon teorisinin hibrit orbitallerin oluşumunu tanımlamasıdır..

Ayrıca, moleküler orbital teorisine göre, hibridizasyon teorisinde iki atomun atom orbitallerinin karıştırılmasından kaynaklanan yeni orbital formlar, aynı atomun atom orbitallerinin karıştırılmasını oluşturur. Bu nedenle, bu moleküler orbital teorisi ve hibridizasyon teorisi arasındaki başka bir farktır..

Özet - Moleküler Orbital Teori ve Hibridizasyon Teorisi

Molekül orbital teorisi ve hibridizasyon teorisi, bir molekülün yapısının belirlenmesinde önemlidir. Moleküler orbital teorisi ve hibridizasyon teorisi arasındaki temel fark, moleküler orbital teorisinin bağlanma ve anti-bağlanma orbitallerinin oluşumunu tanımlaması, hibridizasyon teorisinin hibrit orbitallerin oluşumunu tanımlamasıdır..

Referans:

1. “Melezleme.” Kimya LibreTexts, Libretexts, 5 Haziran 2019, Burada mevcut.

Görünüm inceliği:

1. TCReuter'dan “O2MolecularDiagramCR” - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 4.0)
2. “Ch4 hibridizasyonu” K. Aainsqatsi tarafından İngilizce Wikipedia (Asıl metin: K. Aainsqatsi) - Kendi çalışması (Asıl metin: kendi kendine yapılan) (Kamusal Alan) Commons Wikimedia üzerinden