Ատոմային ուղեծիր ընդդեմ հիբրիդային ուղեծրի
Մոլեկուլների կապը նորովի հասկացվեց Շրոդինգերի, Հայզենբերգի և Փոլ Դիարկի կողմից ներկայացված նոր տեսությունների միջոցով: Քվանտային մեխանիկան իր բացահայտումներով հայտնվեց պատկերի մեջ: Նրանք պարզեցին, որ էլեկտրոնն ունի և՛ մասնիկների, և՛ ալիքային հատկություններ: Դրանով Շրոդինգերը մշակեց հավասարումներ՝ գտնելու էլեկտրոնի ալիքային բնույթը և ստացավ ալիքի հավասարումը և ալիքային ֆունկցիան։ Ալիքային ֆունկցիան (Ψ) համապատասխանում է էլեկտրոնի տարբեր վիճակներին:
Ատոմային ուղեծր
Մաքս Բորնը նշում է ալիքի ֆունկցիայի քառակուսու ֆիզիկական նշանակությունը (Ψ2) այն բանից հետո, երբ Շրոդինգերը առաջ քաշեց իր տեսությունը:Ըստ Բորնի՝ Ψ2 արտահայտում է որոշակի վայրում էլեկտրոն գտնելու հավանականությունը։ Այսպիսով, եթե Ψ2 ավելի մեծ արժեք է, ապա այդ տարածությունում էլեկտրոնը գտնելու հավանականությունն ավելի մեծ է։ Հետևաբար, տարածության մեջ էլեկտրոնի հավանականության խտությունը մեծ է: Ընդհակառակը, եթե Ψ2 ցածր է, ապա այնտեղ էլեկտրոնային հավանականության խտությունը ցածր է: X, y և z առանցքներում Ψ2 -ի սյուժեները ցույց են տալիս այս հավանականությունները, և նրանք ստանում են s, p, d և f ուղեծրերի ձև: Դրանք հայտնի են որպես ատոմային ուղեծրեր։ Ատոմային ուղեծրը կարող է սահմանվել որպես տարածության տարածք, որտեղ ատոմում էլեկտրոն գտնելու հավանականությունը մեծ է: Ատոմային ուղեծրերը բնութագրվում են քվանտային թվերով, և յուրաքանչյուր ատոմային օրբիտալ կարող է տեղավորել երկու էլեկտրոն՝ հակառակ սպիններով։ Օրինակ, երբ մենք գրում ենք էլեկտրոնի կոնֆիգուրացիան, մենք գրում ենք որպես 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n ամբողջ արժեքները քվանտային թվերն են: Ուղեծրի անվանից հետո վերնագրի թիվը ցույց է տալիս այդ ուղեծրի էլեկտրոնների թիվը:s ուղեծրերը գնդաձև են և փոքր: P ուղեծրերը ունեն համրաձև երկու բլթեր: Ասում են, որ մի բլիթը դրական է, իսկ մյուսը` բացասական: Այն վայրը, որտեղ երկու բլիթները հպվում են միմյանց, հայտնի է որպես հանգույց: Կան 3 p ուղեծրեր, ինչպիսիք են x, y և z: Դրանք դասավորված են տարածության մեջ այնպես, որ իրենց առանցքները միմյանց ուղղահայաց լինեն։ Կան հինգ d ուղեծրեր և 7 f օրբիտալներ՝ տարբեր ձևերով։ Այսպիսով, ընդհանուր առմամբ, հետևյալն է էլեկտրոնների ընդհանուր թիվը, որոնք կարող են բնակվել ուղեծրում:
s ուղեծր-2 էլեկտրոն
P ուղեծրեր- 6 էլեկտրոն
d ուղեծրեր- 10 էլեկտրոն
f ուղեծրեր- 14 էլեկտրոն
Հիբրիդային ուղեծր
Հիբրիդացումը երկու ոչ համարժեք ատոմային ուղեծրերի խառնումն է։ Հիբրիդացման արդյունքը հիբրիդային օրբիտալն է։ Կան հիբրիդային օրբիտալների բազմաթիվ տեսակներ, որոնք առաջանում են s, p և d ուղեծրերի խառնման արդյունքում։ Ամենատարածված հիբրիդային ուղեծրերն են sp3, sp2 և sp. Օրինակ՝ CH4-ում C-ն ունի 6 էլեկտրոն՝ 1s2 2s2 2p էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայով: 2 հիմնական վիճակում: Երբ հուզված է, 2s մակարդակի մեկ էլեկտրոնը տեղափոխվում է 2p մակարդակ՝ տալով երեք 3 էլեկտրոն: Այնուհետև 2s էլեկտրոնը և երեք 2p էլեկտրոնները խառնվում են իրար և կազմում չորս համարժեք sp3 հիբրիդային ուղեծրեր: Նմանապես sp2 հիբրիդացման ժամանակ ձևավորվում են երեք հիբրիդային ուղեծրեր, իսկ sp հիբրիդացման ժամանակ երկու հիբրիդային օրբիտալներ: Արտադրված հիբրիդային օրբիտալների թիվը հավասար է հիբրիդացված օրբիտալների գումարին։
Ո՞րն է տարբերությունը ատոմային օրբիտալների և հիբրիդային օրբիտալների միջև:
• Հիբրիդային օրբիտալները պատրաստված են ատոմային ուղեծրերից:
• Տարբեր տեսակի և թվերի ատոմային ուղեծրեր մասնակցում են հիբրիդային օրբիտալների ստեղծմանը:
• Տարբեր ատոմային օրբիտալներ ունեն տարբեր ձևեր և էլեկտրոնների քանակ: Բայց բոլոր հիբրիդային ուղեծրերը համարժեք են և ունեն նույն էլեկտրոնային թիվը։
• Հիբրիդային ուղեծրերը սովորաբար մասնակցում են կովալենտային սիգմա կապի ձևավորմանը, մինչդեռ ատոմային օրբիտալները մասնակցում են և՛ սիգմայի, և՛ պի-ի կապերի առաջացմանը:
