La diferència clau entre orbitals híbrids i degenerats és que els orbitals híbrids són nous orbitals que es formen a partir de la barreja de dos o més orbitals, mentre que els orbitals degenerats existeixen originalment en un àtom.
Com el seu nom indica, un orbital híbrid és un híbrid de dos o més orbitals. Tot i que el nom d'orbital degenerat sembla el mateix, no són orbitals de nova formació, sinó que ja existeixen en un àtom. A més, tots els orbitals híbrids d'una molècula tenen la mateixa energia mentre que els orbitals degenerats d'un àtom tenen la mateixa energia.
Què són els orbitals híbrids?
Els orbitals híbrids són orbitals formats per la combinació de dos o més orbitals atòmics. A aquest procés de combinació anomenem hibridació. Abans de la formació d'aquests orbitals, els orbitals atòmics poden tenir energies diferents, però després de la formació, tots els orbitals tenen la mateixa energia. Per exemple, un orbital atòmic s i un orbital atòmic p es poden combinar per formar dos orbitals sp. Els orbitals atòmics s i p tenen energies diferents (energia de s < energia de p). Però, la hibridació dóna lloc a la formació de dos orbitals sp amb la mateixa energia; aquesta energia es troba entre les energies de les energies orbitals atòmiques individuals s i p. A més, aquest orbital híbrid sp té característiques orbitals del 50% s i característiques orbitals del 50% p.
Figura 01: hibridació Sp
La idea de la hibridació va entrar per primera vegada a la discussió perquè els científics van observar que la teoria de l'enllaç de valència no pot predir correctament l'estructura d'algunes molècules com CH4Tot i que l'àtom de carboni només té dos electrons no aparellats segons la seva configuració electrònica, pot formar quatre enllaços covalents. Per tal de formar quatre enllaços, hi ha d'haver quatre electrons no aparellats. L'única manera d'explicar aquest fenomen era pensar que els orbitals s i p de l'àtom de carboni es fusionen entre si per formar nous orbitals anomenats orbitals híbrids, que tenen la mateixa energia. Aquí, una s + tres p donen 4 orbitals sp3. Per tant, els electrons omplen aquests orbitals híbrids de manera uniforme (un electró per orbital híbrid), obeint la regla de Hund. Aleshores, hi ha quatre electrons per a la formació de quatre enllaços covalents amb quatre àtoms d'hidrogen.
Què són els orbitals degenerats?
Els orbitals denigrats són els orbitals atòmics que tenen la mateixa energia. Per exemple, a la subcapa de l'orbital p, hi ha tres orbitals atòmics que es diferencien entre si segons la disposició espacial. Encara que l'energia d'aquests tres orbitals p és la mateixa, estan disposats de manera diferent; per tant, els anomenem orbitals degenerats.
Figura 02: Disposició espacial de tres orbitals p
No obstant això, en presència d'un camp magnètic extern, podem eliminar la degeneració. És perquè els orbitals degenerats tendeixen a obtenir diferents energies en presència d'aquest camp magnètic extern, i ja no són orbitals degenerats. A més, cinc orbitals d de la subcapa d també són orbitals degenerats perquè tenen la mateixa energia.
Quina diferència hi ha entre els orbitals híbrids i els degenerats?
La diferència clau entre orbitals híbrids i degenerats és que els orbitals híbrids són nous orbitals formats per la barreja de dos o més orbitals, mentre que els orbitals degenerats són orbitals que existeixen originalment en un àtom. A més, els orbitals híbrids són orbitals moleculars, mentre que els orbitals degenerats són orbitals atòmics. A més, els orbitals híbrids són orbitals moleculars que tenen la mateixa energia mentre que els orbitals degenerats són orbitals atòmics que tenen la mateixa energia. Per exemple, sp, sp2 i sp3 orbitals són orbitals híbrids mentre que tres orbitals p a la subcapa p.
Resum: orbitals híbrids i degenerats
Els orbitals híbrids són orbitals moleculars mentre que els orbitals degenerats són orbitals atòmics. La diferència clau entre orbitals híbrids i degenerats és que els orbitals híbrids es formen mitjançant la barreja de dos o més orbitals, mentre que els orbitals degenerats existeixen originalment en un àtom.
