Perbezaan Antara Teori Orbital Molekul dan Hibridisasi

The perbezaan utama antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi ialah teori orbital molekul menggambarkan pembentukan orbital ikatan dan anti-ikatan, sedangkan teori hibridisasi menggambarkan pembentukan orbital hibrid.

Terdapat teori-teori yang berbeza untuk menentukan struktur molekul elektronik dan orbit. Teori VSEPR, teori Lewis, teori ikatan valensi, teori hibridisasi dan teori orbital molekul adalah teori penting. Teori yang paling dapat diterima di kalangan mereka ialah teori orbital molekul.

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Teori Orbital Molekul 
3. Apakah Teori Hibridisasi
4. Side by Side Comparison - Teori Orbital Molekul vs Teori Hibridisasi
5. Ringkasan

Apakah Teori Orbital Molekul??

Teori orbital molekul adalah teknik menggambarkan struktur elektronik molekul menggunakan mekanik kuantum. Ia adalah cara yang paling produktif untuk menjelaskan ikatan kimia dalam molekul. Marilah kita membincangkan teori ini secara terperinci.

Pertama, kita perlu tahu apa orbital molekul. Bentuk-bentuk ikatan kimia antara dua atom apabila daya tarik yang bersih di antara dua nukleus atom dan elektron di antara mereka melampaui penolakan elektrostatik antara dua nukleus atom. Pada dasarnya, ini bermakna, daya tarikan antara dua atom harus lebih tinggi daripada kuasa-kuasa yang menjijikkan di antara dua atom tersebut. Di sini, elektron mesti wujud di rantau yang dipanggil "rantau mengikat", untuk membentuk ikatan kimia ini. Jika tidak, elektron akan berada di "rantau anti-mengikat" yang akan membantu daya penolakan di antara atom.

Walau bagaimanapun, jika keperluan dipenuhi dan bentuk ikatan kimia antara dua atom, maka orbital yang sepadan yang terlibat dalam ikatan dipanggil orbital molekul. Di sini, kita boleh mulakan dengan dua orbital dua atom dan berakhir dengan satu orbit (orbital molekul) yang dimiliki oleh kedua-dua atom.

Menurut mekanik kuantum, orbital atom tidak dapat muncul atau hilang seperti yang kita inginkan. Apabila orbital berinteraksi antara satu sama lain, mereka cenderung untuk menukar bentuknya dengan sewajarnya. Tetapi menurut mekanik kuantum, mereka bebas mengubah bentuknya tetapi perlu mempunyai bilangan orbital yang sama. Kemudian kita perlu mencari orbit yang hilang. Di sini, gabungan fasa kedua-dua orbital atom membuat orbital ikatan sementara kombinasi keluar fasa membentuk orbital anti-ikatan.

Rajah 01: Rajah Orbital Molekul

Elektron ikatan menduduki orbital ikatan sementara elektron-elektron di orbital anti-ikatan tidak terlibat dalam pembentukan ikatan. Sebaliknya, elektron ini secara aktif menentang pembentukan ikatan kimia. Orbital ikatan mempunyai tenaga berpotensi yang lebih rendah daripada orbital anti-ikatan. Jika kita menganggap ikatan sigma, denotasi bagi orbital ikatan adalah σ, dan orbital anti-ikatan adalah σ *. Kita boleh menggunakan teori ini untuk menggambarkan struktur molekul rumit untuk menjelaskan mengapa beberapa molekul tidak wujud (iaitu Dia₂) dan urutan ikatan molekul. Oleh itu, huraian ini secara ringkas menerangkan asas teori orbital molekul.

Apakah Teori Hibridisasi?

Teori hibridisasi adalah teknik yang kita gunakan untuk menggambarkan struktur orbital molekul. Hibridisasi adalah pembentukan orbital hibrid dengan mencampurkan dua atau lebih orbital atom. Orientasi orbital ini menentukan geometri molekul. Ia adalah pengembangan teori ikatan valensi.

Sebelum pembentukan orbital atom, mereka mempunyai tenaga berlainan, tetapi selepas pembentukan, semua orbital mempunyai tenaga yang sama. Sebagai contoh, orbital atom s, dan orbit p atomik boleh bergabung untuk membentuk dua orbital sp. Orbital atom s dan p mempunyai tenaga berlainan (tenaga 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.

Rajah 02: Bon antara Orbital Hibrid Atom Atom dan Orbital Atom Hidrogen

Idea hibridisasi mula memasuki perbincangan kerana saintis mendapati bahawa teori ikatan valensi gagal meramalkan struktur molekul tertentu seperti CH₄. Di sini, walaupun atom karbon hanya mempunyai dua elektron yang tidak berpasangan mengikut konfigurasi elektronnya, ia boleh membentuk empat ikatan kovalen. Untuk membentuk empat ikatan, mesti ada empat elektron yang tidak berpasangan.

Satu-satunya cara mereka dapat menjelaskan fenomena ini adalah untuk berfikir bahawa orbital s dan p atom karbon berserakan antara satu sama lain untuk membentuk orbital baru yang disebut 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 Hibridisasi??

Teori orbital molekul adalah teknik menggambarkan struktur elektronik molekul menggunakan mekanik kuantum. Teori hibridisasi adalah teknik yang kita gunakan untuk menggambarkan struktur orbital molekul. Jadi, perbezaan utama antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi ialah teori orbital molekul menerangkan pembentukan orbital ikatan dan anti-ikatan, sedangkan teori hibridisasi menggambarkan pembentukan orbital hibrid.

Tambahan pula, menurut teori orbital molekular, bentuk orbital baru dari pencampuran orbital atom dua atom sementara dalam teori hibridisasi, bentuk orbit baru membentuk pencampuran orbital atom atom yang sama. Oleh itu, ini adalah satu lagi perbezaan antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi.

Ringkasan - Teori Orbital Molekul vs Teori Hibridisasi

Kedua-dua teori orbital molekul dan teori hibridisasi penting dalam menentukan struktur molekul. Perbezaan utama antara teori orbital molekul dan teori hibridisasi ialah teori orbital molekul menggambarkan pembentukan orbital ikatan dan anti-ikatan, sedangkan teori hibridisasi menggambarkan pembentukan orbital hibrid.

Rujukan:

1. "Hibridisasi." Chemistry FreeTexts, Libretexts, 5 Jun 2019, Available here.

Image Courtesy:

1. "O2MolecularDiagramCR" Oleh TCReuter - Kerja sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Wikimedia Commons
2. "hibridisasi Ch4" Oleh K. Aainsqatsi di Wikipedia Bahasa Inggeris (Teks asal: K. Aainsqatsi) - Kerja sendiri (Teks asal: buatan sendiri) (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons