La diferencia clave entre el orbital molecular y el orbital atómico es que los orbitales atómicos describen las ubicaciones donde la probabilidad de encontrar los electrones es alta en un átomo, mientras que los orbitales moleculares describen las ubicaciones probables de los electrones en una molécula.
El enlace en las moléculas se entendió de una nueva manera con las nuevas teorías presentadas por Schrödinger, Heisenberg y Paul Dirac. Cuando la mecánica cuántica entró en escena con sus hallazgos, se descubrió que un electrón tiene propiedades tanto de partícula como de onda. Con esto, Schrödinger desarrolló ecuaciones para encontrar la naturaleza ondulatoria de un electrón y presentó la ecuación de onda y la función de onda. La función de onda (Ψ) corresponde a diferentes estados para el electrón.
¿Qué es un orbital molecular?
Los átomos se unen para formar moléculas. Cuando dos átomos se acercan para formar una molécula, los orbitales atómicos se superponen y se combinan para convertirse en orbitales moleculares. El número de orbitales moleculares recién formados es igual al número de orbitales atómicos combinados. Además, el orbital molecular rodea los dos núcleos de los átomos y los electrones pueden moverse alrededor de ambos núcleos. Al igual que los orbitales atómicos, los orbitales moleculares contienen como máximo 2 electrones, que tienen espines opuestos.
Figura 01: Orbitales moleculares en una molécula
Además, hay dos tipos de orbitales moleculares: orbitales moleculares enlazantes y orbitales moleculares antienlazantes. Los orbitales moleculares enlazantes contienen electrones en el estado fundamental, mientras que los orbitales moleculares antienlazantes no contienen electrones en el estado fundamental. Además, los electrones pueden ocupar orbitales antienlazantes si la molécula está en estado excitado.
¿Qué es un orbital atómico?
Max Born señaló un significado físico para el cuadrado de la función de onda (Ψ2) después de que Schrödinger presentara su teoría. Según Born, Ψ2 expresa la probabilidad de encontrar un electrón en un lugar determinado; si Ψ2 es un valor grande, entonces la probabilidad de encontrar el electrón en ese espacio es mayor. Por lo tanto, en el espacio, la densidad de probabilidad de electrones es grande. Sin embargo, si el Ψ2 es bajo, entonces la densidad de probabilidad de electrones es baja. Los gráficos de Ψ2 en los ejes x, y y z muestran estas probabilidades y toman la forma de los orbitales s, p, d y f. Llamamos a estos orbitales atómicos.
Figura 02: Diferentes orbitales atómicos
Además, definimos un orbital atómico como una región del espacio donde la probabilidad de encontrar un electrón es grande en un átomo. Podemos caracterizar estos orbitales por números cuánticos, y cada orbital atómico puede acomodar dos electrones con espines opuestos. Por ejemplo, cuando escribimos la configuración electrónica, la escribimos como 1s2, 2s2, 2p6, 3s2. 1, 2, 3….n valores enteros son los números cuánticos. El superíndice después del nombre del orbital muestra el número de electrones en ese orbital. Los orbitales s tienen forma de esfera y son pequeños, mientras que los orbitales P tienen forma de mancuerna con dos lóbulos. Aquí, un lóbulo es positivo mientras que el otro lóbulo es negativo. Además, el lugar donde dos lóbulos se tocan es el nodo. Hay 3 orbitales p como x, y y z. Están dispuestos en el espacio de tal manera que sus ejes son perpendiculares entre sí.
Hay cinco orbitales d y 7 orbitales f con diferentes formas. Por lo tanto, los siguientes son el número total de electrones que pueden residir en un orbital.
- s orbital-2 electrones
- p orbitales- 6 electrones
- d orbitales- 10 electrones
- f orbitales- 14 electrones
¿Cuál es la diferencia entre el orbital molecular y el orbital atómico?
La diferencia clave entre el orbital molecular y el orbital atómico es que los orbitales atómicos describen las ubicaciones donde la probabilidad de encontrar los electrones es alta en un átomo, mientras que los orbitales moleculares describen las ubicaciones probables de los electrones en una molécula. Además, los orbitales atómicos están presentes en los átomos, mientras que los orbitales moleculares están presentes en las moléculas. Además, la combinación de orbitales atómicos da como resultado la formación de orbitales moleculares. Además, los orbitales atómicos se denominan s, p, d y f, mientras que hay dos tipos de orbitales moleculares como orbitales moleculares de enlace y antienlace.
Resumen: orbital molecular frente a orbital atómico
La diferencia clave entre el orbital molecular y el orbital atómico es que los orbitales atómicos describen las ubicaciones donde la probabilidad de encontrar los electrones es alta en un átomo, mientras que los orbitales moleculares describen las ubicaciones probables de los electrones en una molécula.
