Perbezaan utama antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi ialah teori orbital molekul menerangkan pembentukan orbital ikatan dan anti-ikatan, manakala teori hibridisasi menerangkan pembentukan orbital hibrid.
Terdapat teori berbeza yang dibangunkan untuk menentukan struktur elektronik dan orbital molekul. Teori VSEPR, teori Lewis, teori ikatan valens, teori hibridisasi dan teori orbital molekul adalah teori yang begitu penting. Teori yang paling boleh diterima antaranya ialah teori orbital molekul.
Apakah itu Teori Orbital Molekul?
Teori orbital molekul ialah teknik menerangkan struktur elektronik molekul menggunakan mekanik kuantum. Ia adalah cara yang paling produktif untuk menerangkan ikatan kimia dalam molekul. Mari kita bincangkan teori ini secara terperinci.
Pertama, kita perlu tahu apa itu orbital molekul. Ikatan kimia terbentuk antara dua atom apabila daya tarikan bersih antara dua nukleus atom dan elektron di antaranya melebihi tolakan elektrostatik antara dua nukleus atom. Pada asasnya, ini bermakna, daya tarikan antara dua atom harus lebih tinggi daripada daya tolakan antara dua atom tersebut. Di sini, elektron mesti wujud dalam kawasan yang dipanggil "rantau pengikat", untuk membentuk ikatan kimia ini. Jika tidak, elektron akan berada dalam "rantau anti-pengikatan" yang akan membantu daya tolakan antara atom.
Walau bagaimanapun, jika keperluan dipenuhi dan ikatan kimia terbentuk antara dua atom, maka orbital sepadan yang terlibat dalam ikatan dipanggil orbital molekul. Di sini, kita boleh bermula dengan dua orbital dua atom dan berakhir dengan satu orbital (orbital molekul) yang dimiliki oleh kedua-dua atom.
Menurut mekanik kuantum, orbital atom tidak boleh muncul atau hilang seperti yang kita inginkan. Apabila orbital berinteraksi antara satu sama lain, ia cenderung mengubah bentuknya dengan sewajarnya. Tetapi menurut mekanik kuantum, mereka bebas mengubah bentuk tetapi perlu mempunyai bilangan orbital yang sama. Kemudian kita perlu mencari orbital yang hilang. Di sini, gabungan dalam fasa dua orbital atom menjadikan orbital ikatan manakala gabungan luar fasa membentuk orbital anti-ikatan.
Rajah 01: Diagram Orbital Molekul
Elektron ikatan menduduki orbital ikatan manakala elektron dalam orbital anti-ikatan tidak mengambil bahagian dalam pembentukan ikatan. Sebaliknya, elektron ini secara aktif menentang pembentukan ikatan kimia. Orbital ikatan mempunyai tenaga potensi yang lebih rendah daripada orbital anti-ikatan. Jika kita menganggap ikatan sigma, denotasi untuk orbital ikatan ialah σ, dan orbital anti-ikatan ialah σ. Kita boleh menggunakan teori ini untuk menerangkan struktur molekul rumit untuk menerangkan mengapa sesetengah molekul tidak wujud (iaitu He2) dan susunan ikatan molekul. Oleh itu, penerangan ini menerangkan secara ringkas asas teori orbital molekul.
Apakah Teori Hibridisasi?
Teori penghibridan ialah teknik yang kami gunakan untuk menerangkan struktur orbit molekul. Hibridisasi ialah pembentukan orbital hibrid dengan mencampurkan dua atau lebih orbital atom. Orientasi orbital ini menentukan geometri molekul. Ia adalah pengembangan teori ikatan valens.
Sebelum pembentukan orbital atom, mereka mempunyai tenaga yang berbeza, tetapi selepas pembentukan, semua orbital mempunyai tenaga yang sama. Contohnya, orbital atom s, dan orbital atom p boleh bergabung untuk membentuk dua orbital sp. Orbital atom s dan p mempunyai tenaga yang berbeza (tenaga s < tenaga p). Tetapi selepas penghibridan, ia membentuk dua orbital sp yang mempunyai tenaga yang sama, dan tenaga ini terletak di antara tenaga tenaga orbital atom s dan p individu. Selain itu, orbital hibrid sp ini mempunyai ciri orbital 50% s dan ciri orbital p 50%.
Rajah 02: Ikatan antara Orbital Hibrid Atom Karbon dan Orbital Atom Hidrogen
Idea hibridisasi mula-mula masuk ke dalam perbincangan kerana saintis memerhatikan bahawa teori ikatan valens gagal meramal dengan betul struktur beberapa molekul seperti CH4Di sini, walaupun atom karbon hanya mempunyai dua elektron tidak berpasangan mengikut konfigurasi elektronnya, ia boleh membentuk empat ikatan kovalen. Untuk membentuk empat ikatan, mesti ada empat elektron tidak berpasangan.
Satu-satunya cara mereka boleh menjelaskan fenomena ini ialah dengan berfikir bahawa orbital s dan p atom karbon bercantum antara satu sama lain untuk membentuk orbital baharu yang dipanggil orbital hibrid yang mempunyai tenaga yang sama. Di sini, satu s + tiga p memberikan 4 sp3 orbital. Oleh itu, elektron mengisi orbital hibrid ini secara sama rata (satu elektron setiap orbital hibrid), mematuhi peraturan Hund. Kemudian terdapat empat elektron untuk pembentukan empat ikatan kovalen dengan empat atom hidrogen.
Apakah Perbezaan Antara Teori Orbital Molekul dan Teori Hibridisasi?
Teori orbital molekul ialah teknik menghuraikan struktur elektronik molekul menggunakan mekanik kuantum. Teori penghibridan ialah teknik yang kami gunakan untuk menerangkan struktur orbit molekul. Jadi, perbezaan utama antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi ialah teori orbital molekul menerangkan pembentukan orbital ikatan dan anti-ikatan, manakala teori hibridisasi menerangkan pembentukan orbital hibrid.
Tambahan pula, menurut teori orbital molekul, orbital baharu terbentuk daripada pencampuran orbital atom dua atom manakala dalam teori hibridisasi, bentuk orbital baharu membentuk percampuran orbital atom atom yang sama. Oleh itu, ini adalah satu lagi perbezaan antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi.
Ringkasan – Teori Orbital Molekul lwn Teori Hibridisasi
Kedua-dua teori orbital molekul dan teori hibridisasi adalah penting dalam menentukan struktur molekul. Perbezaan utama antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi ialah teori orbital molekul menerangkan pembentukan orbital ikatan dan anti-ikatan, manakala teori hibridisasi menerangkan pembentukan orbital hibrid.
