La diferència clau entre l'orbital molecular i l'orbital atòmic és que els orbitals atòmics descriuen les ubicacions on la probabilitat de trobar els electrons és alta en un àtom, mentre que els orbitals moleculars descriuen les ubicacions probables dels electrons en una molècula..
L'enllaç de les molècules es va entendre d'una manera nova amb les noves teories presentades per Schrodinger, Heisenberg i Paul Dirac. Quan la mecànica quàntica va entrar en escena amb les seves troballes, es va descobrir que un electró té propietats tant de partícules com d'ona. Amb això, Schrodinger va desenvolupar equacions per trobar la naturalesa ondulatòria d'un electró i va crear l'equació d'ona i la funció d'ona. La funció d'ona (Ψ) correspon a diferents estats per a l'electró.
Què és un orbital molecular?
Els àtoms s'uneixen per formar molècules. Quan dos àtoms s'apropen per formar una molècula, els orbitals atòmics se superposen i es combinen per convertir-se en orbitals moleculars. El nombre d'orbitals moleculars recentment formats és igual al nombre d'orbitals atòmics combinats. A més, l'orbital molecular envolta els dos nuclis dels àtoms i els electrons es poden moure al voltant dels dos nuclis. De manera semblant als orbitals atòmics, els orbitals moleculars contenen com a màxim 2 electrons, que tenen espines oposats.
Figura 01: orbitals moleculars en una molècula
A més, hi ha dos tipus d'orbitals moleculars: orbitals moleculars d'enllaç i orbitals moleculars antienllaç. Els orbitals moleculars d'enllaç contenen electrons a l'estat fonamental mentre que els orbitals moleculars antienllaços no contenen electrons a l'estat fonamental. A més, els electrons poden ocupar orbitals antienllaç si la molècula es troba en estat excitat.
Què és un orbital atòmic?
Max Born va assenyalar un significat físic del quadrat de la funció d'ona (Ψ2) després que Schrodinger presentés la seva teoria. Segons Born, Ψ2 expressa la probabilitat de trobar un electró en un lloc determinat; si Ψ2 és un valor gran, llavors la probabilitat de trobar l'electró en aquest espai és més gran. Per tant, a l'espai, la densitat de probabilitat electrònica és gran. Tanmateix, si el Ψ2 és baix, aleshores la densitat de probabilitat electrònica és baixa. Els diagrames de Ψ2 en els eixos x, y i z mostren aquestes probabilitats i prenen la forma d'orbitals s, p, d i f. A aquests orbitals els anomenem atòmics.
Figura 02: diferents orbitals atòmics
A més, definim un orbital atòmic com una regió de l'espai on la probabilitat de trobar un electró és gran en un àtom. Podem caracteritzar aquests orbitals per nombres quàntics, i cada orbital atòmic pot acomodar dos electrons amb espins oposats. Per exemple, quan escrivim la configuració electrònica, l'escrivim com a 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3….n valors enters són els nombres quàntics. El superíndex després del nom de l'orbital mostra el nombre d'electrons en aquest orbital. Els orbitals s tenen forma d'esfera i són petits, mentre que els orbitals P tenen forma de mancuerna amb dos lòbuls. Aquí, un lòbul és positiu mentre que l' altre és negatiu. A més, el lloc on dos lòbuls es toquen és el node. Hi ha 3 orbitals p com x, y i z. Estan disposats en l'espai de manera que els seus eixos són perpendiculars entre si.
Hi ha cinc orbitals d i 7 orbitals f amb diferents formes. Per tant, el següent és el nombre total d'electrons que poden residir en un orbital.
- s d'electrons orbitals-2
- p orbitals- 6 electrons
- d orbitals: 10 electrons
- f orbitals: 14 electrons
Quina diferència hi ha entre l'orbital molecular i l'orbital atòmic?
La diferència clau entre l'orbital molecular i l'orbital atòmic és que els orbitals atòmics descriuen les ubicacions on la probabilitat de trobar els electrons és alta en un àtom, mentre que els orbitals moleculars descriuen les ubicacions probables dels electrons en una molècula. A més, els orbitals atòmics estan presents als àtoms mentre que els orbitals moleculars estan presents a les molècules. A més, la combinació d'orbitals atòmics dóna lloc a la formació d'orbitals moleculars. A més, els orbitals atòmics s'anomenen s, p, d i f, mentre que hi ha dos tipus d'orbitals moleculars com a orbitals moleculars d'enllaç i antienllaç.
Resum: orbital molecular vs orbital atòmic
La diferència clau entre l'orbital molecular i l'orbital atòmic és que els orbitals atòmics descriuen les ubicacions on la probabilitat de trobar els electrons és alta en un àtom, mentre que els orbitals moleculars descriuen les ubicacions probables dels electrons en una molècula..
