Rozdiel medzi sp sp2 a sp3

kľúčový rozdiel medzi sp sp2 a sp3 je to hybridné orbitály sp majú 50% orbitálne charakteristiky a hybridné orbitaly sp2 majú orbitálne charakteristiky 33% s, zatiaľ čo hybridné orbitály sp3 majú orbitálne charakteristiky 25% s.

Termíny sp, sp2 a sp3 sa vzťahujú na rôzne hybridizácie orbitálov, ktoré vedú k vytvoreniu hybridných orbitálov. Orbitály sú hypotetické oblasti okolo jadra atómu, ktoré obsahujú elektróny tohto atómu. Tieto orbitaly môžu podstúpiť hybridizáciu, aby vytvorili nové hybridné orbitaly, ktoré môžu tvoriť kovalentné chemické väzby. Existuje niekoľko foriem hybridizácie podľa atómových orbitálov, ktoré sa zúčastňujú procesu hybridizácie. Sp, sp2 a sp3 sú niektoré bežné hybridizácie, ktoré sa podieľajú na orbitálech at a p atómu.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to sp
3. Čo je to sp2
4. Čo je to sp3
5. Porovnanie bok po boku - sp vs sp2 vs sp3 v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je to sp?

Hybridizácia Sp je najjednoduchšia forma hybridizácie, pri ktorej sa obežná dráha prekrýva s orbitálom za vzniku dvoch nových spirálnych orbitálov. Elektrónový obal obsahuje tri orbitaly. Pri tejto hybridizácii sa jeden z týchto troch orbitálov zmieša s orbitálom toho istého atómu. Preto v týchto atómoch zostávajú dva nehybridizované p orbitály.

Obrázok 01: Priestorové usporiadanie hybridných orbitálov sp

Pomer zmiešania týchto dvoch atómových orbitálov je 1: 1 (s: p). Nový hybridný orbitál má preto 50% orbitálnych charakteristík a 50% orbitálnych charakteristík. Toto zmiešanie atómových orbitálov s a p tvorí dva nové hybridné orbitaly. Tieto dve obežné dráhy sú usporiadané v lineárnom priestorovom usporiadaní; nasmerovanie každého atómového orbitálu do opačných smerov. Toto usporiadanie vedie k najmenšiemu namáhaniu medzi týmito dvoma obežnými dráhami. Preto bude väzobný uhol 180 °.

Čo je to sp2?

Hybridizácia Sp2 je formou orbitálnej hybridizácie, pri ktorej sa obežná dráha prekrýva s dvoma orbitálmi za vzniku troch nových hybridných orbitálov. Pretože v atóme sú tri atómy p atómu, táto hybridizácia ponecháva jeden nehybridizovaný orbitál. Na rozdiel od hybridizácie sp, v tejto forme hybridizácie je charakteristika každého hybridného orbitálu sp2 33%, zatiaľ čo charakteristika p je 66%..

Obrázok 02: Priestorové usporiadanie orbitálov sp2

Sú to však iba približné hodnoty, pretože pomer medzi tromi atómovými orbitálmi zahrnutými v tejto hybridizácii je s: p = 1: 2.

Potom sa charakteristika s rovná 100/3 = 33,33%

A charakteristika p sa rovná (100/3) x 2 = 66,66%

Tieto tri nové hybridné orbitaly dostanú trigonálne planárne priestorové usporiadanie, aby sa minimalizovalo napätie medzi orbitálmi. Uhol väzby medzi týmito orbitálmi je tiež 120 °.

Čo je to sp3?

Hybridizácia Sp3 je formou orbitálnej hybridizácie, pri ktorej sa obežná dráha prekrýva s tromi orbitálmi. Preto neexistujú žiadne nehybridizované p orbitále, pretože všetky p orbitaly sa podieľajú na hybridizačnom procese.

Obrázok 03: Priestorové usporiadanie hybridných orbitálov sp3

To má za následok 4 nové hybridné orbitály. Pretože pomer medzi orbitálmi s a 1 je 3: 3, charakteristika každého hybridného orbitálu je 25%, zatiaľ čo charakteristika p je 75%. Tieto nové hybridné orbitaly sú usporiadané v štvorstenovom usporiadaní s väzbovým uhlom 109,5 °.

Aký je rozdiel medzi sp sp2 a sp3?

Hybridizácia Sp je najjednoduchšia forma hybridizácie, pri ktorej sa obežná dráha prekrýva s orbitálom za vzniku dvoch nových orbitálov sp, a hybridizácia Sp2 je formou orbitálnej hybridizácie, pri ktorej sa obežná dráha prekrýva s dvoma orbitálmi za vzniku troch nových hybridných orbitálov. zatiaľ čo hybridizácia Sp3 je formou orbitálnej hybridizácie, pri ktorej sa obežná dráha prekrýva s tromi orbitálmi. Toto je základný rozdiel medzi hybridnými orbitálmi sp sp2 a sp3. Navyše, každý z nových hybridných orbitálov, ktoré sa tvoria v týchto troch formách hybridizácie, má odlišné orbitálne charakteristiky, pretože obežné kolesá sa miešajú s rôznym počtom orbitálov. Preto majú tiež odlišné orbitálne vlastnosti.

Môžeme však zdôrazniť hlavný rozdiel medzi hybridizáciou sp sp2 a sp3 podľa charakteristík týchto hybridných orbitálov; hybridné orbitály sp majú 50% orbitálne charakteristiky a hybridné orbitály sp2 majú orbitálne charakteristiky 33% s, zatiaľ čo hybridné orbitály sp3 majú orbitálne charakteristiky 25% s. Okrem toho každá hybridizácia zanecháva rôzne počty nehybridizovaných orbitálov. Napríklad hybridizácia sp zahŕňa iba 1 atómové orbitaly. Zostávajú tak dva nehybridizované p atómové orbitaly.

Nižšie uvedený infographic ukazuje podrobné porovnanie vedľa seba o rozdieloch medzi hybridizáciou sp sp2 a sp3.

Zhrnutie - sp sp2 vs sp3

Hybridizácia je proces, v ktorom sa atómové orbitály navzájom zmiešajú a vytvárajú nové hybridné orbitaly, ktoré môžu podstúpiť kovalentné chemické väzby. Najjednoduchšie formy atómových orbitálnych hybridizácií sú hybridizácie sp, sp2 a sp3. Kľúčový rozdiel medzi sp sp2 a sp3 je v tom, že hybridné orbitály sp majú 50% orbitálne charakteristiky a hybridné orbitály sp2 majú orbitálne charakteristiky 33% s, zatiaľ čo hybridné orbitály sp3 majú 25% orbitálne charakteristiky.

referencie:

1. „Orbitálna hybridizácia“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. septembra 2018. K dispozícii tu  
2. Libretexty. "Hybridizácia". Chémia LibreTexts, Libretexts, 21. júla 2016. K dispozícii tu 

S láskavým dovolením:

1. “AE2h” Autor: Jfmelero - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia 
2. „AE3h“ od Jfmelera - vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia  
3. „AE4h“ od Jfmelera - vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia