Diferența dintre sp sp2 și sp3 Hibridizarea

Principala diferență - sp vs sp² vs sp³ Hibridizare

Orbitalele sunt structuri ipotetice care pot fi umplute cu electroni. Conform unor descoperiri diferite, oamenii de stiinta au propus diferite forme pentru aceste orbite. Există trei tipuri principale de orbite: orbitale atomice, orbitale moleculare și orbitale hibride. Atât orbitele atomice ale unui atom se supun hibridizării pentru a realiza orbitali potriviți pentru legarea chimică. În chimie, hibridizarea este amestecarea diferitelor orbitale atomice pentru a forma orbitale hibride. Există diferite forme de hibridizări care fac diferite forme de orbite hibride, cum ar fi sp, sp² și sp³ hibride orbitale. Aceste orbite sunt formate prin hibridizarea orbitalilor atomici s și p în diferite rapoarte. Principala diferență dintre sp sp² și sp³ hibridizarea este asta sp hibridizarea formează orbite hibride având caracteristici orbitale de 50% s și sp² hibridizarea formează orbite hibride având caracteristici orbitale 33%, în timp ce sp³ hibridizarea formează orbite hibride având caracteristici orbitale de 25% s.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este hibridizarea?
     - Definiție, Calcularea caracteristicilor S și P, Alte caracteristici
2. Ce este sp² Hibridizare
     - Definiție, Calcularea caracteristicilor S și P, Alte caracteristici
3. Ce este sp³ Hibridizare
     - Definiție, Calcularea caracteristicilor S și P, Alte caracteristici
4. Care este diferența dintre sp sp² și sp³ Hibridizare
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: orbitale atomice, orbite hibride, hibridizare, orbitale, hibridizare sp, Sp² Hibridizare, Sp³ Hibridizare

Ce este hibridizarea?

sp hibridizarea este hibridizarea care are loc între o orbitală atomică orbitală și o orbitală atomică p. O carcasă electronică conține trei orbite. Prin urmare, după hibridizarea unui orbital cu una din aceste p orbalii, există două p orbitale ne-hibridizate prezente în acel atom. Aici, considerăm că toate orbitele s și p sunt doar orbitale atomice (s + p). Raportul dintre orbitele s și p este 1: 1. Prin urmare, fracțiunea orbitalului este de 1/2, iar fracțiunea de orbitale este de 1/2.

S (sau p) procentul caracteristic = totalul orbitalilor atomici x (1/2) x 100%
                                                              = 50%

Figura 1: Hibridizarea sp

Orbalele hibride rezultate au 50% din caracteristicile s și 50% din caracteristicile p. Deoarece s-au format doar două orbite hibride, aranjamentul spațial al sp orbitalilor este liniar. Cele două orbite hibride sunt îndreptate spre direcții opuse. Prin urmare, unghiul dintre aceste orbite este de 180^oC.

Ce este sp² Hibridizare

sp² hibridizarea este amestecarea orbitalului atomic cu cele două orbite atomice p. Orbitalele hibride nou formate sunt cunoscute ca sp² hibride orbitale. Orbitalele hibride rezultate au aproximativ 33,33% din caracterele s și 66,66% din caracterele p. Acest lucru se datorează faptului că un total de trei orbite atomice sunt implicate în hibridizare, iar procentele caracteristicilor s și p variază după cum urmează.

Aici, considerăm că toate orbitele s și p sunt doar orbitale atomice (s + p + p). Raportul dintre orbitele s și p este 1: 2. Prin urmare, fracțiunea orbitalului este de 1/3, iar fracțiunea de orbitale este de 2/3. 

S procentul caracteristic = totalul orbitalilor atomici x (1/3) x 100%
                                                  = 33,33%
P caracteristic procentual = total orbitale atomice x (2/3) x 100%
                                                  = 66,66%

Figura 2: sp² Hibridizare

Aranjamentul spațial al sp² orbitele hibride sunt planare trigonale. Prin urmare, unghiul dintre aceste orbite este de 120^oC. Atomii care suferă această hibridizare au 1 phorbital ne-hibridizat deoarece doar două din cele trei orbite p sunt implicate în această hibridizare.

Ce este sp³ Hibridizare

sp³ Hibridizarea este amestecarea orbitalului atomic cu cele trei orbite atomice p. Aici, atomii nu au p orbitale ne-hibridizate deoarece toate cele trei orbite p sunt implicate în hibridizare. Orbaliile rezultate sunt cunoscute ca sp³ hibride orbitale. La fel ca la sp² orbitale, putem calcula caracteristicile s și p ale acestor orbite.

În sp³ hibridizare, considerăm că toate orbitele s și p sunt doar orbitale atomice (s + p + p + p). Raportul dintre orbitele s și p este 1: 3. Prin urmare, fracțiunea orbitalului s este ¼, iar fracțiunea de orbitale este ¾.  

S procentul caracteristic = totalul orbitalilor atomici x (1/4) x 100%
                                                  = 25%
p procent caracteristic = total orbitale atomice x (3/4) x 100%
                                                  = 75%

Figura 3: sp³ Hibridizare

Aceste orbitali se formează atunci când orbitalii și orbalii 3 p sunt hibridizați. Orbalele hibride rezultate au aproximativ 25% din caracterele s și aproximativ 75% din caracterele p. Aranjamentul spațial al acestor orbite este tetraedric. Prin urmare, unghiul dintre aceste orbite este de 109.5^oC.

Diferența dintre sp sp² și sp³ Hibridizare

Definiție

sp Hibridizare: sp hibridizarea este hibridizarea care are loc între o orbitală atomică orbitală și o orbitală atomică p.

sp² Hibridizare: sp² hibridizarea este amestecarea orbitalului atomic cu cele două orbite atomice p.

sp³ Hibridizare: sp³ hibridizarea este amestecarea orbitalului atomic cu cele trei orbite atomice p.

S Caracteristici

sp Hibridizare: Procentul caracteristic s al orbitalilor sp hibrid este de 50%.

sp² Hibridizare: Procentul caracteristic al lui sp² hibride orbitale este de 33,33%.

sp³ Hibridizare: Procentul caracteristic al lui sp³ hibride orbitale este de 25%.

P Procentul caracteristic al orbitalilor hibridi

sp Hibridizare: Proporția caracteristică p a orbitalilor sp hybrid este de 50%.

sp² Hibridizare: Procentul caracteristicilor p din sp² hibride orbitale este de 66,66%.

sp³ Hibridizare: Procentul caracteristicilor p din sp³ hibride orbitale este de 75%.

Unghi între orbitale

sp Hibridizare: Unghiul dintre orbitali sp este de 180 ° C.

sp² Hibridizare: Unghiul dintre sp² orbitale este de 120 ° C.

sp³ Hibridizare: Unghiul dintre sp³ orbitale este 109,5 ° C.

Geometrie

sp Hibridizare: Geometria aranjamentului orbital în hibridizarea sp este liniară.

sp² Hibridizare: Geometria aranjamentului orbital în sp² hibridizarea este planul trigonal.

sp³ Hibridizare: Geometria aranjamentului orbital în sp³ hibridizarea este tetraedrică.

Numărul de orbitale ne-hibridizate

sp Hibridizare: Sp hibridizarea are ca rezultat două p orbalii ne-hibridizate.

sp² Hibridizare: Sp² hibridizarea are ca rezultat un orbital ne-hibridizat.

sp³ Hibridizare: Sp³ hibridizarea nu are ca rezultat nici un p orbitale ne-hibridizate.

Concluzie

Hibridizarea în chimie înseamnă amestecarea diferitelor orbitale atomice pentru a forma noi orbitali hibrizi cu caracteristici diferite. Sp, sp² și sp³ hibridizările sunt astfel de exemple. Principala diferență între sp, sp² și sp³ hibridizarea este aceea că hibridizarea sp formează orbitale hibride având 50% s caracteristici orbitale și sp² hibridizarea formează orbite hibride având caracteristici orbitale 33%, în timp ce sp³ hibridizarea formează orbite hibride având caracteristici orbitale de 25% s.

Referinţă:

1. "Orbitale hibride". LibreTexts, Libretexts, 21 iulie 2016, Disponibil aici.
2. "Hibridizarea orbitală" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 15 ianuarie 2018, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Hybrydyzacja sp" de Joanna Kośmider - Activitate proprie (Public Domain) prin Wikimedia Commons
2. "Hybrydyzacja sp2" de Joanna Kośmider - Activitate proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
3. "Hybrydyzacja sp3" de Joanna Kośmider - Activitate proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons