Різниця між sp sp2 та sp3

The ключова різниця між sp sp2 і sp3 є те, що sp-гібридні орбіталі мають 50% s орбітальних характеристик, а sp2 гібридні орбіталі мають 33% s орбітальними характеристиками, тоді як sp3 гібридні орбіталі мають 25% s орбітальними характеристиками.

Терміни sp, sp2 і sp3 позначають різні гібридизації орбіталей, що призводить до утворення гібридних орбіталей. Орбіталі - це гіпотетичні області навколо ядра атома, які містять електрони цього атома. Ці орбіталі можуть пройти гібридизацію з метою утворення нових гібридних орбіталей, які можуть утворювати ковалентні хімічні зв’язки. Існує кілька форм гібридизацій відповідно до атомних орбіталей, які беруть участь у процесі гібридизації. Sp, sp2 і sp3 - деякі загальні гібридизації, які беруть участь у s і p орбіталях атома.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке сп
3. Що таке sp2
4. Що таке sp3
5. Порівняльне порівняння - sp vs sp2 vs sp3 у табличній формі
6. Підсумок

Що таке сп?

Sp-гібридизація - найпростіша форма гібридизації, при якій орбітала s перекривається з p-орбіталлю, утворюючи дві нові орбіталі sp. Електронна оболонка містить три p орбіталі. У цій гібридизації одна з цих трьох p орбіталей змішується з орбіталею s того ж атома. Тому в цих атомах залишаються дві негібридизовані p орбіталі.

Малюнок 01: Просторове розташування sp гібридних орбіталей

Співвідношення змішування двох атомних орбіталей дорівнює 1: 1 (s: p). Отже, нова гібридна орбіталь має 50% s орбітальних характеристик і 50% p орбітальних характеристик. Це змішування атомних орбіталей s і p утворює дві нові гібридні орбіталі. Ці дві орбіталі розташовані в лінійному просторовому розташуванні; направляючи кожну атомну орбіталь у протилежні напрямки. Таке розташування призводить до найменшого напруження між двома орбіталями. Отже, кут зв'язку буде 180◦.

Що таке sp2?

Гібридизація Sp2 - це форма орбітальної гібридизації, при якій одна s орбіталя перекривається двома p орбіталями, утворюючи три нові гібридні орбіталі. Оскільки в атомі є три p атомних орбіталі, ця гібридизація залишає одну негібридизовану орбіталю. На відміну від sp-гібридизації, у цій формі гібридизації s характеристика кожної гібридної spb-орбіталі становить 33%, тоді як p-орбітальна характеристика - 66%.

Малюнок 02: Просторове розташування орбіталей sp2

Однак це лише приблизні значення, оскільки співвідношення між трьома атомними орбіталями в цій гібридизації становить s: p = 1: 2.

Тоді s характеристика дорівнює 100/3 = 33,33%

А характеристика p дорівнює (100/3) x 2 = 66,66%

Ці три нові гібридні орбіталі отримують тригональне площинне просторове розташування, щоб мінімізувати напруження між орбіталями. Також кут зв’язку між цими орбіталями дорівнює 120◦.

Що таке sp3?

Гібридизація Sp3 - це форма орбітальної гібридизації, в якій одна s орбіталя перекривається трьома p орбіталями. Тому немає негібридизованих p орбіталей, оскільки всі p орбіталі беруть участь у процесі гібридизації..

Малюнок 03: Просторове розташування гібридних орбіталей sp3

Отже, це призводить до 4 нових гібридних орбіталей. Оскільки співвідношення між s та p орбіталями становить 1: 3, s характеристика кожної гібридної орбіталі становить 25%, тоді як p орбітальна характеристика - 75%. Ці нові гібридні орбіталі розташовуються в чотиригранному розташуванні з кутом зв'язку 109,5◦.

Яка різниця між sp sp2 та sp3?

Гібридизація Sp - це найпростіша форма гібридизації, в якій орбіта s перекривається з ap орбіталлю, щоб утворити дві нові орбіталі sp, а гібридизація Sp2 - це форма орбітальної гібридизації, в якій одна s орбіталь перекривається з двома p орбіталями з утворенням трьох нових гібридних орбіталей. тоді як гібридизація Sp3 - це форма орбітальної гібридизації, в якій одна s орбіталя перекривається трьома p орбіталями. Це принципова відмінність гібридних орбіталей sp sp2 від sp3. Більше того, кожна з нових гібридних орбіталей, що утворюються в цих трьох формах гібридизацій, має різні s орбітальні характеристики, оскільки s орбіталі змішуються з різною кількістю p орбіталей. Тому вони також мають різні орбітальні характеристики.

Однак ми можемо підкреслити основну різницю між sp sp2 та sp3 гібридизацією відповідно до s, характерної для цих гібридних орбіталей; sp-гібридні орбіталі мають орбітальні характеристики 50% s, а sp2 гібридні орбіталі мають 33% s орбітальними характеристиками, тоді як sp3 гібридні орбіталі мають 25% s орбітальними характеристиками. Більше того, кожна гібридизація залишає різну кількість негібридизованих орбіталей. Наприклад, sp-гібридизація включає лише 1 р атомних орбіталей. Таким чином, він залишає дві негібридизовані p атомні орбіталі.

Інфографіка нижче наведена детальне порівняльне порівняння різниці між гібридизацією sp sp2 та sp3.

Підсумок - sp sp2 vs sp3

Гібридизація - це процес, при якому атомні орбіталі змішуються між собою, утворюючи нові гібридні орбіталі, які можуть зазнавати ковалентного хімічного зв’язку. Найпростішими формами атомних орбітальних гібридизацій є гібридизація sp, sp2 та sp3. Ключова відмінність sp sp2 від sp3 полягає в тому, що гібридні орбіталі sp мають орбітальні характеристики 50% s, а орбіталі sp2 мають орбітальні характеристики 33% s, тоді як орбіталі sp3 мають орбітальні характеристики 25% s..

Довідка:

1. «Орбітальна гібридизація». Вікіпедія, Фонд Вікімедіа, 13 вересня 2018 року. Доступний тут  
2. Лібретексти. "Гібридизація". Хімія LibreTexts, Libretexts, 21 липня 2016. Доступно тут 

Надано зображення:

1. "AE2h" від Jfmelero - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons 
2. "AE3h" від Jfmelero - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons  
3. "AE4h" від Jfmelero - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons