Цэвэр болон эрлийз орбиталуудын гол ялгаа нь цэвэр орбиталууд нь анхны атомын орбиталууд байдаг бол эрлийз орбиталууд нь хоёр ба түүнээс дээш атомын орбитал холилдсоноос үүсдэг.
Энгийн молекулуудын химийн холбоо үүсэхэд атомын орбиталуудын давхцлыг зүгээр л авч үзэж болно. Гэхдээ нарийн төвөгтэй молекулуудын химийн холбоог хэлэлцэх гэж байгаа бол тойрог замын гибридизаци гэж юу болохыг мэдэх хэрэгтэй. Орбитын гибридизаци гэдэг нь атомын орбиталууд холилдож, шинэ эрлийз орбитал үүсгэхийг тодорхойлдог химийн ойлголт юм. Эдгээр орбиталууд нь ковалент химийн холбоо үүсэхэд оролцдог.
Цэвэр орбитал гэж юу вэ?
Цэвэр орбитал нь атомын электронуудыг агуулсан атомын орбиталууд юм. Эдгээр орбиталууд нь эрлийз орбиталууд шиг холимог орбиталууд биш юм. Орбитал нь электронууд атомын цөмийг тойрон тасралтгүй хөдөлгөөнд оршдог тул атом дахь электронуудын хамгийн их магадлалтай байрлалыг өгдөг. Тогтмол байршил гэхээсээ илүү тодорхой цагт электрон үүсч болох бүсийг өгдөг.
Цэвэр атомын тойрог замууд нь бөмбөрцөг, дамббелл зэрэг хэд хэдэн хэлбэртэй байдаг. Квантын механикийн үзэж байгаагаар тойрог замыг нэрлэхэд ашигладаг квант тооны багц байдаг. Энэ багц тоонд n (үндсэн квант тоо), l (өнцгийн импульсийн квант тоо), m (соронзон квант тоо) болон s (спиний квант тоо) орно. Орбитал бүр дээд тал нь хоёр электрон эзэлдэг. Өнцгийн импульсийн квант тоогоор s орбитал (бөмбөрцөг хэлбэртэй), p орбитал (гантель хэлбэртэй), d орбитал (нэг хавтгайд хоёр дамббелл) ба f орбитал (төвөгтэй бүтэц) гэсэн дөрвөн атомын орбитал байдаг.
Эрлийз орбитал гэж юу вэ?
Эрлийз орбиталууд нь атомын орбиталууд холилдсоноос үүсдэг молекул орбиталууд юм. Эдгээр нь таамагласан тойрог замууд юм. Холимог нь ижил атомын атомын орбиталуудын хооронд явагддаг. Энэ хольц нь өөр атомтай ковалент химийн холбоо үүсгэхийн тулд явагддаг. Энэхүү холих үйл явц нь "орбитын эрлийзжилт" бөгөөд үүний үр дүнд эрлийз тойрог замууд үүсдэг. Бид эдгээр орбиталуудыг эрлийзжих атомын тойрог замын дагуу нэрлэсэн.
Зураг 01: sp3 Hybridization
Үүний дагуу эрлийз орбиталын гурван үндсэн хэлбэр нь:
- sp hybrid orbital – энэ нь s ба p атомын орбиталуудын эрлийзжсэний улмаас үүсдэг. Тиймээс үүссэн эрлийз тойрог зам нь 50% s шинж чанартай, 50% p орбитал шинж чанартай байдаг. Энэхүү эрлийз тойрог зам нь шугаман орон зайн зохион байгуулалттай.
- sp2 эрлийз орбитал – энэ нь нэг s ба хоёр p орбитал эрлийзжсэний улмаас үүсдэг. Иймээс үүссэн эрлийз тойрог зам нь тойрог замын шинж чанарын 33%, p тойрог замын шинж чанарын 66% байна. Орон зайн зохион байгуулалт нь гурвалжин хавтгай.
- sp3 эрлийз орбитал – энэ нь нэг s ба гурван p орбитал эрлийзжсэний улмаас үүсдэг. Тиймээс үүссэн эрлийз тойрог зам нь 25% s шинж чанар, 75% p шинж чанартай байдаг. Эдгээр эрлийз орбиталуудын орон зайн зохион байгуулалт нь тетраэдр юм.
Цэвэр болон эрлийз орбиталуудын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Цэвэр орбиталууд нь атомын электронуудыг агуулсан атомын орбиталууд бөгөөд эрлийз орбиталууд нь атомын орбиталуудын холилдолоос үүсдэг молекул орбиталууд юм. Энэ бол цэвэр ба эрлийз орбиталуудын гол ялгаа юм. Цаашилбал, эрлийз тойрог замууд нь тойрог замын эрлийзжилтээр үүсдэг боловч цэвэр орбиталууд эрлийзждэггүй. Түүнээс гадна эрлийз орбитал үүсэх нь ковалент химийн холбоо үүсгэх замаар нарийн төвөгтэй химийн нэгдлүүдийг үүсгэхэд чухал үүрэгтэй. Орбиталуудын нэршлийг авч үзэхдээ цэвэр орбиталуудыг s, p, d, f орбитал гэж нэрлэдэг бол эрлийз орбиталуудыг sp, sp2, sp3 гэж нэрлэнэ., гэх мэт.
Доорх инфографик нь цэвэр болон эрлийз орбиталуудын ялгааг хурдан лавлах зорилгоор хүснэгтлэн үзүүлэв.
Хураангуй – Цэвэр ба Hybrid Orbitals
Атомын орбиталууд нь атомуудад электронууд байдаг мужууд юм. Энэ нийтлэлд бид хоёр төрлийн орбиталыг цэвэр ба эрлийз орбитал гэж тодорхойлсон. Цэвэр болон эрлийз орбиталуудын хоорондох гол ялгаа нь цэвэр орбиталууд нь анхны атомын орбиталууд байдаг бол эрлийз орбиталууд нь хоёр ба түүнээс дээш атомын орбиталуудын холилдсоноос үүсдэг.
