V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
Tyto čtyři orbity jsou hybridy jednoho orbitu tří orbitů každý
molekulový orbit můžeme považovat kombinaci fp. Například atom boru konfiguraci 22s22p vy
tváří molekuly BF3 BC13 místo BC1.
Správný výklad molekuly CH4je založen takzvané hybridaci, níž může
dojít tam, kde jsou stavy atomu molekule navzájem energeticky velmi blízké. 13.
V tom případě může atom přispívat lineární kombinací obou svých atomových orbitů
2s každému molekulovému orbitu, jsou-li takto výsledné vazby stabilnější
než při jiném uspořádání. Hybridní orbit sp3je zřejmě silně soustředěný jednoho
319
.
Nejsnáze vysvětlit existence CH4 tak, předpokládáme jeden dvou
elektronů atomu „povýšený“ prázdného orbitu 2p2, takže nyní jednom
elektronu každém orbitů 2s, 2px, 2py 2pz mohou vzniknout čtyři vazby. Pře
vedení elektronu stavu stavu znamená zvýšení energie atomu avšak
je rozumné předpokládat, vznik čtyř vazeb výsledkem CH4) místo dvou vý
sledkem CH2) snižuje energii výsledné molekuly více než dostatečně, aby zmíněné
zvýšení vyrovnalo.
V molekule CH4má pak uhlík čtyři ekvivalentní hybridní orbity, jež podílej
na vazbě. Jeho konfiguraci můžeme představit pomocí
diagramů obr.13.10. Hybridní orbity tedy vznikají tehdy, když je
výsledná vazebná energie větší než vazebná energie čistými orbity, což praxi
nastává tam, kde jsou hladiny atomu blízko sebe. Tato konkrétní kombi
nace proto nazývá hybrid sp3.6
Uhlík přitom nemůžeme považovat ojedinělou výjimku, nějaký vrtoch
atomu, kde nahodilá shoda okolností vede CH4 místo CH2, protože stejný jev
se vyskytuje jiných atomů. takové složené orbity mohou vyskytovat, plyne
z vlastností Schródingerovy rovnice, která parciální diferenciální rovnicí. izolovaném atomu elektron orbitu menší
energii (je silněji vázaný) než elektron orbitu 2p, vytváření hybridních atomových
orbitů proto nedochází. Atom celkem čtyři elektrony 2
a tvoří CH4, kdežto atom celkem tři elektrony tvoří BF3; jde tedy
v těchto případech sdílení čtyř, resp. tří elektronů ostatními atomy molekule. Vlnové
funkce stavů atomu jsou obě řešením jedné téže rovnice, jestliže jsou pří
slušné energie stejné, lineární kombinace řešení parciální diferenciální rovnice je
vždycky sama také řešením.
Co vlastně nastává uhlíku boru to, orbity 2s, přestože jsou obsazeny
elektronovými páry mají tak menší energii jsou stabilnější než orbity 2p, zúčastňují
se nějak vytváření molekulových orbitů, dovolují tím elektronům přispívat
k vazbám, jež tvoří jinými atomy. Tento obraz napovídá, tři čtyř vazeb CH4jsou typu spa
a jedna vazba, zahrnující orbit atomu orbit atomu nyní obsazený jedním
elektronem, sscr; experimentálně však bylo zjištěno, všechny čtyři vazby jsou
stejné. Přispívá-li druhé straně atom některé molekule super
ponovanými orbity molekulovým orbitům, mohou být výsledné vazby silnější
než vazby, nimž vedly samotné orbity kdyby části hybridů měly vyšší
energie než oddělených atomech
