परमाणु कक्षीय बनाम संकर कक्षीय
अणुओं में बंधन को श्रोडिंगर, हाइजेनबर्ग और पॉल डायर्क द्वारा प्रस्तुत नए सिद्धांतों के साथ एक नए तरीके से समझा गया। क्वांटम यांत्रिकी अपने निष्कर्षों के साथ तस्वीर में आया। उन्होंने पाया कि एक इलेक्ट्रॉन में कण और तरंग दोनों गुण होते हैं। इसके साथ, श्रोडिंगर ने एक इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति को खोजने के लिए समीकरण विकसित किए और तरंग समीकरण और तरंग फ़ंक्शन के साथ आए। तरंग फलन (Ψ) इलेक्ट्रॉन के लिए विभिन्न अवस्थाओं से मेल खाता है।
परमाणु कक्षीय
मैक्स बॉर्न श्रोडिंगर द्वारा अपने सिद्धांत को सामने रखने के बाद तरंग फ़ंक्शन के वर्ग (Ψ2) के लिए एक भौतिक अर्थ बताते हैं।बॉर्न के अनुसार, Ψ2 किसी विशेष स्थान पर इलेक्ट्रॉन मिलने की प्रायिकता को व्यक्त करता है। इसलिए, यदि Ψ2 बड़ा मान है, तो उस स्थान में इलेक्ट्रॉन मिलने की संभावना अधिक होती है। इसलिए, अंतरिक्ष में, इलेक्ट्रॉन संभाव्यता घनत्व बड़ा है। इसके विपरीत, यदि Ψ2 कम है, तो वहां इलेक्ट्रॉन संभाव्यता घनत्व कम है। x, y, और z अक्षों में Ψ2 के प्लॉट इन संभावनाओं को दर्शाते हैं, और वे s, p, d और f ऑर्बिटल्स का आकार लेते हैं। इन्हें परमाणु कक्षक के रूप में जाना जाता है। एक परमाणु कक्षीय को अंतरिक्ष के एक क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जहां एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन मिलने की संभावना अधिक होती है। परमाणु ऑर्बिटल्स को क्वांटम संख्याओं की विशेषता होती है, और प्रत्येक परमाणु कक्षीय विपरीत स्पिन के साथ दो इलेक्ट्रॉनों को समायोजित कर सकता है। उदाहरण के लिए, जब हम इलेक्ट्रॉन विन्यास लिखते हैं, तो हम लिखते हैं 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 1, 2, 3….n पूर्णांक मान क्वांटम संख्याएं हैं। कक्षीय नाम के बाद की सुपरस्क्रिप्ट संख्या उस कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों की संख्या दर्शाती है।s कक्षक गोलाकार और छोटे होते हैं। P ऑर्बिटल्स दो पालियों के साथ डम्बल के आकार के होते हैं। एक लोब को सकारात्मक कहा जाता है, और दूसरे को नकारात्मक कहा जाता है। वह स्थान जहाँ दो पालियाँ एक दूसरे को स्पर्श करती हैं, नोड कहलाती है। x, y और z के रूप में 3 p कक्षक हैं। उन्हें अंतरिक्ष में व्यवस्थित किया जाता है ताकि उनकी कुल्हाड़ियां एक दूसरे के लंबवत हों। विभिन्न आकार के पांच डी ऑर्बिटल्स और 7 एफ ऑर्बिटल्स हैं। तो सामूहिक रूप से, एक कक्षीय में रहने वाले इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या निम्नलिखित है।
s कक्षीय-2 इलेक्ट्रॉन
P ऑर्बिटल्स- 6 इलेक्ट्रॉन
डी ऑर्बिटल्स- 10 इलेक्ट्रॉन
f ऑर्बिटल्स- 14 इलेक्ट्रॉन
हाइब्रिड कक्षीय
संकरण दो गैर-समतुल्य परमाणु कक्षकों का मिश्रण है। संकरण का परिणाम संकर कक्षीय है। एस, पी और डी ऑर्बिटल्स को मिलाकर कई प्रकार के हाइब्रिड ऑर्बिटल्स बनते हैं। सबसे आम संकर कक्षाएँ हैं sp3, sp2 और sp।उदाहरण के लिए, CH4 में, C में इलेक्ट्रॉन विन्यास के साथ 6 इलेक्ट्रॉन हैं 1s2 2s2 2p 2 जमीन पर। उत्तेजित होने पर, 2s स्तर में एक इलेक्ट्रॉन 2p स्तर पर चला जाता है और तीन 3 इलेक्ट्रॉन देता है। फिर 2s इलेक्ट्रॉन और तीन 2p इलेक्ट्रॉन एक साथ मिल कर चार समतुल्य sp3 हाइब्रिड ऑर्बिटल्स बनाते हैं। इसी प्रकार sp2 संकरण में तीन संकर कक्षक तथा sp संकरण में दो संकर कक्षक बनते हैं। उत्पादित संकर कक्षकों की संख्या संकरित होने वाले कक्षकों के योग के बराबर होती है।
परमाणु ऑर्बिटल्स और हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में क्या अंतर है?
• हाइब्रिड ऑर्बिटल्स परमाणु ऑर्बिटल्स से बनते हैं।
• हाइब्रिड ऑर्बिटल्स बनाने में विभिन्न प्रकार और परमाणु ऑर्बिटल्स की संख्या भाग ले रहे हैं।
• विभिन्न परमाणु कक्षकों में अलग-अलग आकार और इलेक्ट्रॉनों की संख्या होती है। लेकिन सभी हाइब्रिड ऑर्बिटल्स समतुल्य हैं और उनकी इलेक्ट्रॉन संख्या समान है।
• हाइब्रिड ऑर्बिटल्स सामान्य रूप से सहसंयोजक सिग्मा बंध निर्माण में भाग लेते हैं, जबकि परमाणु ऑर्बिटल्स सिग्मा और पाई बॉन्ड निर्माण दोनों में भाग लेते हैं।
