La principale différence entre les orbitales hybrides et dégénérées est que les orbitales hybrides sont de nouvelles orbitales qui se forment à partir du mélange de deux orbitales ou plus, alors que les orbitales dégénérées existent à l'origine dans un atome.
Comme son nom l'indique, une orbitale hybride est un hybride de deux orbitales ou plus. Bien que le nom orbitale dégénérée semble le même, ce ne sont pas des orbitales nouvellement formées - elles existent déjà dans un atome. De plus, toutes les orbitales hybrides d'une molécule ont la même énergie alors que les orbitales dégénérées d'un atome ont la même énergie.
Que sont les orbitales hybrides ?
Les orbitales hybrides sont des orbitales formées par la combinaison de deux orbitales atomiques ou plus. Nous appelons ce processus de combinaison l'hybridation. Avant la formation de ces orbitales, les orbitales atomiques peuvent avoir des énergies différentes, mais après la formation, toutes les orbitales ont la même énergie. Par exemple, une orbitale atomique s et une orbitale atomique p peuvent se combiner pour former deux orbitales sp. Les orbitales atomiques s et p ont des énergies différentes (énergie de s < énergie de p). Mais, l'hybridation aboutit à la formation de deux orbitales sp ayant la même énergie; cette énergie se situe entre les énergies des énergies orbitales atomiques individuelles s et p. De plus, cette orbitale hybride sp a 50 % de caractéristiques orbitales s et 50 % de caractéristiques orbitales p.
Figure 01: Hybridation Sp
L'idée de l'hybridation est apparue pour la première fois dans la discussion parce que les scientifiques ont observé que la théorie des liaisons de valence ne parvient pas à prédire correctement la structure de certaines molécules telles que CH4Bien que l'atome de carbone n'ait que deux électrons non appariés selon sa configuration électronique, il peut former quatre liaisons covalentes. Pour former quatre liaisons, il doit y avoir quatre électrons non appariés. La seule façon d'expliquer ce phénomène était de penser que les orbitales s et p des atomes de carbone fusionnent pour former de nouvelles orbitales appelées orbitales hybrides, qui ont la même énergie. Ici, un s + trois p donne 4 orbitales sp3. Par conséquent, les électrons remplissent uniformément ces orbitales hybrides (un électron par orbitale hybride), obéissant à la règle de Hund. Ensuite, il y a quatre électrons pour la formation de quatre liaisons covalentes avec quatre atomes d'hydrogène.
Que sont les orbitales dégénérées ?
Les orbitales dénigrées sont les orbitales atomiques ayant la même énergie. Par exemple, dans la sous-couche orbitale p, il existe trois orbitales atomiques qui diffèrent les unes des autres en fonction de la disposition spatiale. Bien que l'énergie de ces trois orbitales p soit la même, elles sont disposées différemment; par conséquent, nous les appelons orbitales dégénérées.
Figure 02: Disposition spatiale de trois orbitales p
Cependant, en présence d'un champ magnétique externe, nous pouvons supprimer la dégénérescence. C'est parce que les orbitales dégénérées ont tendance à avoir des énergies différentes en présence de ce champ magnétique externe, et ce ne sont plus des orbitales dégénérées. De plus, cinq orbitales d dans la sous-couche d sont également des orbitales dégénérées car elles ont la même énergie.
Quelle est la différence entre les orbitales hybrides et dégénérées ?
La principale différence entre les orbitales hybrides et dégénérées est que les orbitales hybrides sont de nouvelles orbitales formées par le mélange de deux orbitales ou plus, tandis que les orbitales dégénérées sont des orbitales qui existent à l'origine dans un atome. De plus, les orbitales hybrides sont des orbitales moléculaires, tandis que les orbitales dégénérées sont des orbitales atomiques. De plus, les orbitales hybrides sont des orbitales moléculaires ayant la même énergie tandis que les orbitales dégénérées sont des orbitales atomiques ayant la même énergie. Par exemple, les orbitales sp, sp2 et sp3sont des orbitales hybrides tandis que trois orbitales p dans la sous-couche p.
Résumé - Orbitales hybrides vs dégénérées
Les orbitales hybrides sont des orbitales moléculaires tandis que les orbitales dégénérées sont des orbitales atomiques. La principale différence entre les orbitales hybrides et dégénérées est que les orbitales hybrides se forment par le mélange de deux orbitales ou plus, alors que les orbitales dégénérées existent à l'origine dans un atome.
