ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างออร์บิทัลลูกผสมและออร์บิทัลเสื่อมคือออร์บิทัลไฮบริดคือออร์บิทัลใหม่ที่เกิดจากการผสมออร์บิทัลตั้งแต่สองออร์บิทัลขึ้นไป ในขณะที่ออร์บิทัลที่เสื่อมนั้นมีอยู่ในอะตอมแต่เดิม
ตามชื่อของมัน ออร์บิทัลลูกผสมคือออร์บิทัลลูกผสมของออร์บิทัลตั้งแต่สองตัวขึ้นไป แม้ว่าชื่อ orbital ที่เสื่อมจะดูเหมือนกัน แต่ก็ไม่ใช่ออร์บิทัลที่ก่อตัวขึ้นใหม่ – พวกมันมีอยู่แล้วในอะตอม นอกจากนี้ ออร์บิทัลลูกผสมทั้งหมดในโมเลกุลมีพลังงานเท่ากัน ในขณะที่ออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพในอะตอมจะมีพลังงานเท่ากัน
ไฮบริดออร์บิทัลคืออะไร
ออร์บิทัลไฮบริดคือออร์บิทัลที่เกิดจากการรวมกันของออร์บิทัลอะตอมตั้งแต่สองออร์บิทัลขึ้นไปเราเรียกกระบวนการผสมนี้ว่าการผสมข้ามพันธุ์ ก่อนการก่อตัวของออร์บิทัลเหล่านี้ ออร์บิทัลของอะตอมอาจมีพลังงานต่างกัน แต่หลังจากการก่อตัว ออร์บิทัลทั้งหมดจะมีพลังงานเท่ากัน ตัวอย่างเช่น ออร์บิทัลอะตอมของ s และออร์บิทัลอะตอมของ p สามารถรวมกันเพื่อสร้างออร์บิทัล sp สองวง ออร์บิทัลอะตอม s และ p มีพลังงานต่างกัน (พลังงานของ s < พลังงานของ p) แต่การผสมพันธุ์ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของออร์บิทัล sp สองวงที่มีพลังงานเท่ากัน พลังงานนี้อยู่ระหว่างพลังงานของพลังงานแต่ละอะตอมและพลังงานโคจรของอะตอม นอกจากนี้ sp ไฮบริดออร์บิทัลนี้มีลักษณะการโคจร 50% และลักษณะการโคจร 50% p
รูปที่ 01: Sp Hybridization
แนวคิดเรื่องการผสมข้ามพันธุ์เกิดขึ้นครั้งแรกในการอภิปราย เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ล้มเหลวในการทำนายโครงสร้างของโมเลกุลบางตัวอย่างถูกต้อง เช่น CH4แม้ว่าอะตอมของคาร์บอนจะมีอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่เพียงสองตัวตามโครงสร้างของอิเล็กตรอน แต่ก็สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ได้สี่พันธะ ในการสร้างพันธะสี่พันธะ จะต้องมีอิเล็กตรอนสี่ตัวที่ไม่มีคู่ วิธีเดียวที่จะอธิบายปรากฏการณ์นี้คือคิดว่า s และ p ออร์บิทัลของอะตอมคาร์บอนหลอมรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างออร์บิทัลใหม่ที่เรียกว่าออร์บิทัลแบบไฮบริดซึ่งมีพลังงานเท่ากัน ที่นี่ หนึ่ง s + สาม p ให้ 4 sp3 ออร์บิทัล ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงเติมออร์บิทัลไฮบริดเหล่านี้อย่างเท่าเทียมกัน (หนึ่งอิเล็กตรอนต่อออร์บิทัลแบบไฮบริด) ตามกฎของ Hund จากนั้นจะมีอิเล็กตรอนสี่ตัวสำหรับการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์สี่พันธะที่มีอะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอม
ออร์บิทัลเสื่อมคืออะไร
ลบล้างออร์บิทัลเป็นออร์บิทัลของอะตอมที่มีพลังงานเท่ากัน ตัวอย่างเช่น ใน p orbital subshell มีออร์บิทัลอะตอมสามออร์บิทัลที่แตกต่างกันไปตามการจัดเรียงเชิงพื้นที่ แม้ว่าพลังงานของออร์บิทัล p ทั้งสามนี้จะเท่ากัน แต่ก็มีการจัดเรียงต่างกัน ดังนั้นเราจึงเรียกพวกมันว่าออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพ
รูปที่ 02: การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของออร์บิทัลสามพี
อย่างไรก็ตาม เมื่อมีสนามแม่เหล็กภายนอก เราสามารถขจัดความเสื่อมได้ เป็นเพราะออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพมักจะได้รับพลังงานที่แตกต่างกันเมื่อมีสนามแม่เหล็กภายนอกนี้ และพวกมันจะไม่เสื่อมสภาพอีกต่อไป นอกจากนี้ ออร์บิทัล 5 d ในเชลล์ย่อย d ยังเป็นออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพเพราะมีพลังงานเท่ากัน
ลูกผสมและออร์บิทัลที่เสื่อมต่างกันอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างออร์บิทัลแบบไฮบริดและออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพก็คือออร์บิทัลแบบไฮบริดคือออร์บิทัลใหม่ที่เกิดขึ้นจากการผสมผสานออร์บิทัลตั้งแต่สองออร์บิทัลขึ้นไป ในขณะที่ออร์บิทัลที่เสื่อมลงนั้นเป็นออร์บิทัลที่มีอยู่เดิมในอะตอม นอกจากนี้ ออร์บิทัลลูกผสมยังเป็นออร์บิทัลระดับโมเลกุล ในขณะที่ออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพก็คือออร์บิทัลของอะตอมยิ่งไปกว่านั้น ออร์บิทัลแบบไฮบริดคือออร์บิทัลระดับโมเลกุลที่มีพลังงานเท่ากัน ในขณะที่ออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพคือออร์บิทัลของอะตอมที่มีพลังงานเท่ากัน ตัวอย่างเช่น sp, sp2 และ sp3 orbitals เป็นออร์บิทัลแบบไฮบริดในขณะที่ p ออร์บิทัลสามอันใน p subshell
สรุป – ลูกผสม vs ออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพ
ออร์บิทัลแบบไฮบริดคือออร์บิทัลระดับโมเลกุลในขณะที่ออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพคือออร์บิทัลของอะตอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างออร์บิทัลแบบไฮบริดและออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพก็คือออร์บิทัลแบบไฮบริดนั้นเกิดจากการผสมออร์บิทัลตั้งแต่สองออร์บิทัลขึ้นไป ในขณะที่ออร์บิทัลที่เสื่อมสภาพแต่เดิมมีอยู่ในอะตอม