Різниця між гібридизацією та перекриттям

The ключова різниця між гібридизацією та перекриттям є те під гібридизацією розуміється утворення нових гібридних орбіталей через перекриття атомних орбіталей, тоді як перекриття стосується змішування атомних орбіталей.

Орбіталі - це гіпотетичні структури, які можуть бути заповнені електронами. Відповідно до різних відкриттів, вчені запропонували різні форми для цих орбіталей. Існує три основні типи орбіталей: атомні орбіталі, молекулярні орбіталі та гібридні орбіталі. Гібридні орбіталі утворюються через процес гібридизації. Гібридизація та перекриття - це дві пов'язані хімічні концепції. Перекриття атомних орбіталей відбувається під час гібридизації.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке гібридизація 
3. Що таке перекриття
4. Порівняльне порівняння - гібридизація проти перекриття в табличній формі
5. Підсумок

Що таке гібридизація?

Гібридизація - це хімічний процес, при якому гібридні орбіталі утворюються від змішування атомних орбіталей. Теорія гібридизації - це техніка, яку ми використовуємо для опису орбітальної структури молекули. В основному гібридизація - це утворення гібридних орбіталей шляхом змішування двох або більше атомних орбіталей. Орієнтація цих орбіталей визначає геометрію молекули. Це розширення теорії валентних зв'язків.

До утворення атомних орбіталей вони мають різну енергію, але після утворення всі орбіталі мають однакову енергію. Наприклад, s атомна орбіталь і p атомна орбіталь можуть об'єднуватися, утворюючи дві орбіталі sp. Атомні орбіталі s і p мають різні енергії (енергія s < energy of p). But, after hybridization, it forms two sp orbitals which have the same energy, and this energy lies between the energies of individual s and p atomic orbital energies. Moreover, this sp hybrid orbital has 50% s orbital characteristics and 50% p orbital characteristics.

Малюнок 01: Формування гібридних орбіталей

Ідея гібридизації вперше потрапила в дискусію, оскільки оскільки теорія валентних зв'язків не змогла правильно передбачити структуру деяких молекул, таких як СН₄. Хоча атом вуглецю в СН₄ має лише два неспарених електрона відповідно до його електронної конфігурації, він може утворювати чотири ковалентні зв’язки. Щоб утворити чотири зв’язки, повинно бути чотири непарних електрона.

Єдиний спосіб пояснити це явище - думати, що s і p орбіталі атома вуглецю зливаються між собою, утворюючи нові орбіталі, які називаються гібридними орбіталями, які мають однакову енергію. Тут один s + три р дає 4 сп³ орбіталі. Тому електрони заповнюють ці гібридні орбіталі рівномірно (один електрон на гібридну орбіталь), підкоряючись правилу Гунда. Таким чином, є чотири електрони для утворення чотирьох ковалентних зв’язків з чотирма атомами водню.

Що таке перекриття?

Перекриття - це хімічний процес, при якому атомні орбіталі перетинаються одна з одною. Іншими словами, саме концентрація орбіталей у просторі між різними атомами призводить до утворення хімічних зв’язків. Лінус Полінг вперше розробив теорію про це орбітальне перекриття. Він пояснив кути молекулярного зв'язку в різних молекулах, і це поняття було основою для теорії гібридизації.

Яка різниця між гібридизацією та перекриттям?

Гібридизація та перекриття - це дві пов'язані хімічні концепції. Ключова відмінність між гібридизацією та перекриттям полягає в тому, що гібридизація - це утворення нових гібридних орбіталей через перекриття атомних орбіталей, тоді як перекриття - змішування атомних орбіталей. Крім того, в процесі гібридизації орбіталі одних і тих же атомів перекриваються, утворюючи гібридні орбіталі, а в процесі перекриття орбіталі того ж атома перекриваються, утворюючи гібридні орбіталі, а орбіталі різних атомів перекриваються, утворюючи хімічні зв’язки.

Інфографіка нижче наведено більше фактів щодо різниці між гібридизацією та перекриттям.

Підсумок - Гібридизація проти перекриття

Гібридизація та перекриття - це дві пов'язані хімічні концепції. Підсумовуючи, ключовою відмінністю між гібридизацією та перекриттям є те, що під гібридизацією розуміється утворення нових гібридних орбіталей через перекриття атомних орбіталей, тоді як перекриття означає змішування атомних орбіталей..

Довідка:

1. Гельменстін, Енн Марі. "Гібридне орбітальне визначення". ThoughtCo, 22 червня 2018 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. "Sp гібридизація" від Tem5psu - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons