Glavna razlika - sp vs sp² vs sp³ Hibridizacija

Orbitale su hipotetičke strukture koje se mogu napuniti elektronima. Prema različitim otkrićima, znanstvenici su predložili različite oblike ovih orbitala. Postoje tri glavne vrste orbitala: atomske, molekularne i hibridne. Atomske orbitale atoma podvrgavaju se hibridizaciji kako bi napravile prikladne orbitale za kemijsko vezanje. U kemiji je hibridizacija miješanje različitih atomskih orbitala u hibridne orbitale. Postoje različiti oblici hibridizacija koji čine različite oblike hibridnih orbitala kao što su sp, sp² i sp³ hibridne orbitale. Ove orbitale nastaju hibridizacijom s i p atomskih orbitala u različitim omjerima. Glavna razlika između sp sp² i sp³ hibridizacija je to sp hibridizacija tvori hibridne orbitale koje imaju 50% s orbitalnih karakteristika i sp² hibridizacija tvori hibridne orbitale koje imaju 33% s orbitalnih karakteristika, dok sp³ hibridizacija tvori hibridne orbitale koje imaju 25% s orbitalnih karakteristika.

Pokrivena ključna područja

1. Što je sp hibridizacija - Definicija, izračun S i P karakteristika, ostale značajke 2. Što je sp² Hibridizacija - Definicija, izračun S i P karakteristika, ostale značajke 3. Što je sp³ Hibridizacija - Definicija, izračun S i P karakteristika, ostale značajke 4. Koja je razlika između sp sp² i sp³ Hibridizacija - Usporedba ključnih razlika

Ključni pojmovi: atomska orbitala, hibridne orbitale, hibridizacija, orbitale, sp hibridizacija, sp² Hibridizacija, Sp³ Hibridizacija

Što je sp hibridizacija

sp hibridizacija je hibridizacija koja se odvija između s atomske orbite i p atomske orbite. Elektronska ljuska sadrži tri p orbitale. Stoga, nakon hibridizacije s orbitale s jednom od ovih p orbitala, u tom atomu postoje dvije ne-hibridizirane p orbitale. Ovdje smatramo da su sve s i p orbitale samo atomske orbitale (s+p). Odnos između s i p orbitala je 1: 1. Stoga je dio s orbitale 1/2, a udio p orbitala 1/2.

S (ili p) karakteristični postotak = ukupne atomske orbitale x (1/2) x 100% = 50%

Slika 1: sp hibridizacija

Rezultirajuće hibridne orbitale imaju 50% s karakteristika i 50% p karakteristika. Budući da su formirane samo dvije hibridne orbitale, prostorni raspored sp orbitala je linearan. Dvije hibridne orbitale usmjerene su u suprotnim smjerovima. Dakle, kut između ovih orbitala je 180^oC.

Što je sp² Hibridizacija

sp² hibridizacija je miješanje jedne atomske orbite s dvije p atomske orbitale. Novonastale hibridne orbitale poznate su kao sp² hibridne orbitale. Rezultirajuće hibridne orbitale imaju oko 33,33% s znakova i oko 66,66% p znakova. To je zato što su u hibridizaciju uključene ukupno tri atomske orbitale, a postoci karakteristika s i p variraju na sljedeći način.

Ovdje smatramo da su sve s i p orbitale samo atomske orbitale (s+p+p). Odnos između s i p orbitala je 1: 2. Stoga je udio s orbitale 1/3, a udio p orbitala 2/3.

S karakteristični postotak = ukupne atomske orbitale x (1/3) x 100 % = 33,33 % P karakteristični postotak = ukupne atomske orbitale x (2/3) x 100 % = 66,66 %

Slika 2: sp² Hibridizacija

Prostorni raspored sp² hibridne orbitale su trigonalne ravne. Stoga je kut između ovih orbitala 120^oC. Atomi koji su podvrgnuti ovoj hibridizaciji imaju 1 ne-hibridiziranu p orbitalu jer su samo dvije od tri p orbitale uključene u ovu hibridizaciju.

Što je sp³ Hibridizacija

sp³ Hibridizacija je miješanje jedne s atomske orbite s tri p atomske orbitale. Ovdje atomi nemaju ne-hibridizirane p orbitale jer su sve tri p orbitale uključene u hibridizaciju. Dobivene orbitale poznate su kao sp³ hibridne orbitale. Isto kao i za sp² orbitale, možemo izračunati s i p karakteristike ovih orbitala.

U sp³ hibridizacije, smatramo da su sve s i p orbitale samo atomske orbitale (s+p+p+p). Odnos između s i p orbitala je 1: 3. Stoga je dio s orbitale ¼, a udio p orbitala ¾.

S karakteristični postotak = ukupne atomske orbitale x (1/4) x 100 % = 25 % p karakteristični postotak = ukupne atomske orbitale x (3/4) x 100 % = 75 %

Slika 3: sp³ Hibridizacija

Ove orbitale nastaju kada se jedna s orbitalom, a 3 p orbitale hibridiziraju. Rezultirajuće hibridne orbitale imaju oko 25% s znakova i oko 75% p znakova. Prostorni raspored ovih orbitala je tetraedarski. Stoga je kut između ovih orbitala 109,5^oC.

Razlika između sp sp² i sp³ Hibridizacija

Definicija

sp Hibridizacija: sp hibridizacija je hibridizacija koja se odvija između s atomske orbite i p atomske orbite.

sp² Hibridizacija: sp² hibridizacija je miješanje jedne atomske orbite s dvije p atomske orbitale.

sp³ Hibridizacija: sp³ hibridizacija je miješanje jedne s atomske orbite s tri p atomske orbitale.

S Karakteristike

sp Hibridizacija: Karakteristični postotak sp hibridnih orbitala je 50%.

sp² Hibridizacija: Karakteristični postotak sp² hibridnih orbitala je 33,33%.

sp³ Hibridizacija: Karakteristični postotak sp³ hibridnih orbitala je 25%.

P Karakteristični postotak hibridnih orbitala

sp Hibridizacija: P karakteristični postotak sp hibridnih orbitala je 50%.

sp² Hibridizacija: P karakteristični postotak sp² hibridnih orbitala je 66,66%.

sp³ Hibridizacija: P karakteristični postotak sp³ hibridne orbitale je 75%.

Kut između orbitala

sp Hibridizacija: Kut između sp orbitala je 180 ° C.

sp² Hibridizacija: Kut između sp² orbitala je 120 ° C.

sp³ Hibridizacija: Kut između sp³ orbitala je 109,5 ° C.

Geometrija

sp Hibridizacija: Geometrija orbitalnog rasporeda u sp hibridizaciji je linearna.

sp² Hibridizacija: Geometrija orbitalnog rasporeda u sp² hibridizacija je trigonalna planarna.

sp³ Hibridizacija: Geometrija orbitalnog rasporeda u sp³ hibridizacija je tetraedrska.

Broj ne-hibridiziranih orbitala

sp Hibridizacija: Sp hibridizacija rezultira s dvije ne-hibridizirane p orbitale.

sp² Hibridizacija: Sp² hibridizacija rezultira jednom ne-hibridiziranom p orbitalom.

sp³ Hibridizacija: Sp³ hibridizacija ne rezultira ne-hibridiziranim p orbitalama.

Zaključak

Hibridizacija u kemiji označava miješanje različitih atomskih orbitala kako bi nastale nove hibridne orbitale s različitim karakteristikama. Sp, sp² i sp³ hibridizacije su takvi primjeri. Glavna razlika između sp, sp² i sp³ hibridizacija je ta da hibridizacija sp tvori hibridne orbitale koje imaju 50% s orbitalnih karakteristika i sp² hibridizacija tvori hibridne orbitale koje imaju 33% s orbitalnih karakteristika, dok sp³ hibridizacija tvori hibridne orbitale koje imaju 25% s orbitalnih karakteristika.

Referenca:

1. "Hibridne orbitale". Kemija LibreTexts, Libretexts, 21. srpnja 2016., dostupno ovdje.2. "Orbitalna hibridizacija." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 15. siječnja 2018., dostupno ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. “Hybrydyzacja sp” Joanna Kośmider - Vlastito djelo (javno vlasništvo) putem Commons Wikimedia2. “Hybrydyzacja sp2” Joanna Kośmider - Vlastito djelo (javno vlasništvo) putem Commons Wikimedia3. "Hybrydyzacja sp3" Joanna Kośmider - Vlastito djelo (javna domena) putem Commons Wikimedia