La differenza fondamentale tra orbitali ibridi e degenerati è che gli orbitali ibridi sono nuovi orbitali che si formano dalla miscelazione di due o più orbitali, mentre gli orbitali degenerati esistono originariamente in un atomo.
Come suggerisce il nome, un orbitale ibrido è un ibrido di due o più orbitali. Sebbene il nome orbitale degenerato sembri lo stesso, non sono orbitali di nuova formazione: esistono già in un atomo. Inoltre, tutti gli orbitali ibridi in una molecola hanno la stessa energia mentre gli orbitali degeneri in un atomo hanno la stessa energia.
Cosa sono gli orbitali ibridi?
Gli orbitali ibridi sono orbitali formati dalla combinazione di due o più orbitali atomici. Chiamiamo questo processo di combinazione ibridazione. Prima della formazione di questi orbitali, gli orbitali atomici possono avere energie diverse, ma dopo la formazione, tutti gli orbitali hanno la stessa energia. Ad esempio, un orbitale atomico s e un orbitale atomico p possono combinarsi per formare due orbitali sp. Gli orbitali atomici s e p hanno energie diverse (energia di s < energia di p). Ma l'ibridazione si traduce nella formazione di due orbitali sp aventi la stessa energia; questa energia si trova tra le energie delle singole energie orbitali atomiche s e p. Inoltre, questo orbitale ibrido sp ha il 50% di caratteristiche orbitali s e il 50% di caratteristiche orbitali p.
Figura 01: Ibridazione Sp
L'idea dell'ibridazione è entrata nella discussione per la prima volta perché gli scienziati hanno osservato che la teoria del legame di valenza non riesce a prevedere correttamente la struttura di alcune molecole come CH4Sebbene l'atomo di carbonio abbia solo due elettroni spaiati in base alla sua configurazione elettronica, può formare quattro legami covalenti. Per formare quattro legami, devono esserci quattro elettroni spaiati. L'unico modo per spiegare questo fenomeno era pensare che gli orbitali s e p dell'atomo di carbonio si fondono tra loro per formare nuovi orbitali chiamati orbitali ibridi, che hanno la stessa energia. Qui, una s + tre p fornisce 4 orbitali sp3. Pertanto, gli elettroni riempiono questi orbitali ibridi in modo uniforme (un elettrone per orbitale ibrido), obbedendo alla regola di Hund. Quindi, ci sono quattro elettroni per la formazione di quattro legami covalenti con quattro atomi di idrogeno.
Cosa sono gli orbitali degenerati?
Gli orbitali denigrati sono gli orbitali atomici aventi la stessa energia. Ad esempio, nella subshell orbitale p, ci sono tre orbitali atomici che differiscono l'uno dall' altro in base alla disposizione spaziale. Sebbene l'energia di questi tre p orbitali sia la stessa, sono disposti in modo diverso; quindi, li chiamiamo orbitali degeneri.
Figura 02: Disposizione spaziale di tre p orbitali
Tuttavia, in presenza di un campo magnetico esterno, possiamo rimuovere la degenerazione. È perché gli orbitali degenerati tendono a ricevere energie diverse in presenza di questo campo magnetico esterno e non sono più orbitali degenerati. Inoltre, cinque orbitali d nel subshell d sono anche orbitali degeneri perché hanno la stessa energia.
Qual è la differenza tra orbitali ibridi e degenerati?
La differenza fondamentale tra orbitali ibridi e degenerati è che gli orbitali ibridi sono nuovi orbitali formati dalla miscelazione di due o più orbitali, mentre gli orbitali degenerati sono orbitali che originariamente esistono in un atomo. Inoltre, gli orbitali ibridi sono orbitali molecolari, mentre gli orbitali degeneri sono orbitali atomici. Inoltre, gli orbitali ibridi sono orbitali molecolari aventi la stessa energia mentre gli orbitali degeneri sono orbitali atomici aventi la stessa energia. Ad esempio, sp, sp2 e sp3 orbitals sono orbitali ibridi mentre tre p orbitali in p subshell.
Riepilogo – Orbitali ibridi vs degenerati
Gli orbitali ibridi sono orbitali molecolari mentre gli orbitali degenerati sono orbitali atomici. Il differenza fondamentale tra orbitali ibridi e degenerati è quello gli orbitali ibridi si formano mescolando due o più orbitali, mentre gli orbitali degenerati esistono originariamente in un atomo.
