Het belangrijkste verschil tussen moleculaire orbitaal en atomaire orbitaal is dat atomaire orbitalen de locaties beschrijven waar de kans om de elektronen te vinden hoog is in een atoom, terwijl moleculaire orbitalen de waarschijnlijke locaties van elektronen in een molecuul beschrijven.
De binding in moleculen werd op een nieuwe manier begrepen met de nieuwe theorieën gepresenteerd door Schrodinger, Heisenberg en Paul Dirac. Toen de kwantummechanica met hun bevindingen in beeld kwam, werd ontdekt dat een elektron zowel deeltjes- als golfeigenschappen heeft. Hiermee ontwikkelde Schrodinger vergelijkingen om het golfkarakter van een elektron te vinden en bedacht hij de golfvergelijking en golffunctie. Golffunctie (Ψ) komt overeen met verschillende toestanden voor het elektron.
Wat is een moleculaire orbitaal?
Atomen komen samen om moleculen te vormen. Wanneer twee atomen dichter bij elkaar komen om een molecuul te vormen, overlappen atomaire orbitalen elkaar en worden ze moleculaire orbitalen. Het aantal nieuw gevormde moleculaire orbitalen is gelijk aan het aantal gecombineerde atoomorbitalen. Bovendien omringt de moleculaire orbitaal de twee kernen van de atomen en kunnen elektronen rond beide kernen bewegen. Net als atomaire orbitalen, bevatten moleculaire orbitalen maximaal 2 elektronen, die tegengestelde spins hebben.
Figuur 01: Moleculaire orbitalen in een molecuul
Bovendien zijn er twee soorten moleculaire orbitalen: bindende moleculaire orbitalen en antibindende moleculaire orbitalen. Bindende moleculaire orbitalen bevatten elektronen in de grondtoestand, terwijl antibindende moleculaire orbitalen geen elektronen in de grondtoestand bevatten. Bovendien kunnen elektronen antibindende orbitalen innemen als het molecuul zich in de aangeslagen toestand bevindt.
Wat is een Atomic Orbital?
Max Born wees op een fysieke betekenis van het kwadraat van de golffunctie (Ψ2) nadat Schrödinger zijn theorie naar voren had gebracht. Volgens Born drukt Ψ2 de waarschijnlijkheid uit om een elektron op een bepaalde locatie te vinden; als Ψ2 een grote waarde is, dan is de kans om het elektron in die ruimte te vinden groter. Daarom is in de ruimte de elektronenkansdichtheid groot. Als de Ψ2 echter laag is, is de elektronenkansdichtheid laag. De grafieken van Ψ2 in x-, y- en z-assen tonen deze kansen, en ze hebben de vorm van s-, p-, d- en f-orbitalen. We noemen deze atomaire orbitalen.
Figuur 02: Verschillende atoomorbitalen
Verder definiëren we een atomaire orbitaal als een gebied in de ruimte waar de kans op het vinden van een elektron groot is in een atoom. We kunnen deze orbitalen karakteriseren met kwantumgetallen, en elke atomaire orbitaal kan twee elektronen met tegengestelde spins herbergen. Als we bijvoorbeeld de elektronenconfiguratie schrijven, schrijven we deze als 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3….n gehele getallen zijn de kwantumgetallen. Het superscript achter de orbitaalnaam geeft het aantal elektronen in die orbitaal aan. s-orbitalen zijn bolvormig en klein, terwijl P-orbitalen h altervormig zijn met twee lobben. Hier is de ene lob positief, terwijl de andere lob negatief is. Bovendien is de plaats waar twee lobben elkaar raken de knoop. Er zijn 3 p-orbitalen als x, y en z. Ze zijn zo in de ruimte gerangschikt dat hun assen loodrecht op elkaar staan.
Er zijn vijf d-orbitalen en 7 f-orbitalen met verschillende vormen. Daarom zijn de volgende het totale aantal elektronen dat zich in een orbitaal kan bevinden.
- s orbitaal-2 elektronen
- p orbitalen- 6 elektronen
- d orbitalen- 10 elektronen
- f orbitalen- 14 elektronen
Wat is het verschil tussen moleculaire orbitaal en atomaire orbitaal?
Het belangrijkste verschil tussen moleculaire orbitaal en atomaire orbitaal is dat atomaire orbitalen de locaties beschrijven waar de kans om de elektronen te vinden hoog is in een atoom, terwijl moleculaire orbitalen de waarschijnlijke locaties van elektronen in een molecuul beschrijven. Bovendien zijn atomaire orbitalen aanwezig in atomen, terwijl moleculaire orbitalen aanwezig zijn in moleculen. Bovendien resulteert de combinatie van atomaire orbitalen in de vorming van moleculaire orbitalen. Verder worden atomaire orbitalen genoemd als s, p, d en f, terwijl er twee soorten moleculaire orbitalen zijn als bindende en antibindende moleculaire orbitalen.
Samenvatting - Moleculaire orbitaal versus atomaire orbitaal
Het belangrijkste verschil tussen moleculaire orbitaal en atomaire orbitaal is dat atomaire orbitalen de locaties beschrijven waar de kans om de elektronen te vinden hoog is in een atoom, terwijl moleculaire orbitalen de waarschijnlijke locaties van elektronen in een molecuul beschrijven.
