Rozdíl mezi sp sp2 a sp3

klíčový rozdíl mezi sp sp2 a sp3 je to hybridní orbitály sp mají 50% orbitální charakteristiky a hybridní orbitaly sp2 mají orbitální charakteristiky 33% s, zatímco hybridní orbitaly sp3 mají orbitální charakteristiky 25% s.

Termíny sp, sp2 a sp3 označují různé hybridizace orbitálů, které vedou k vytvoření hybridních orbitálů. Orbitaly jsou hypotetické oblasti kolem jádra atomu, které obsahují elektrony tohoto atomu. Tyto orbitaly mohou podstoupit hybridizaci, aby vytvořily nové hybridní orbitaly, které mohou tvořit kovalentní chemické vazby. Existuje několik forem hybridizace podle atomových orbitálů, které se účastní hybridizačního procesu. Sp, sp2 a sp3 jsou některé běžné hybridizace, které se podílejí na orbitálech at a p atomu.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to sp
3. Co je to sp2
4. Co je to sp3
5. Porovnání bok po boku - sp vs sp2 vs. sp3 v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to sp?

Hybridizace Sp je nejjednodušší forma hybridizace, ve které se orbitální kruh překrývá s orbitálem za vzniku dvou nových sp orbitálů. Elektronový obal obsahuje tři orbitaly. Při této hybridizaci se jeden z těchto tří orbitálů mísí s orbitálem stejného atomu. Proto v těchto atomech zbývají dva nehybridizované p orbitaly.

Obrázek 01: Prostorové uspořádání sp hybridních orbitálů sp

Poměr míšení dvou atomových orbitálů je 1: 1 (s: p). Nový hybridní orbitál má tedy 50% orbitálních charakteristik a 50% orbitálních charakteristik. Toto smíchání atomových orbitálů s a p tvoří dva nové hybridní orbitaly. Tyto dvě orbity jsou uspořádány v lineárním prostorovém uspořádání; nasměrování každého atomového orbitálu do opačných směrů. Toto uspořádání má za následek nejméně namáhání mezi oběma orbitály. Úhel vazby bude tedy 180 °.

Co je to sp2?

Hybridizace Sp2 je formou orbitální hybridizace, ve které se orbitální část překrývá se dvěma orbitaly, čímž vzniknou tři nové hybridní orbitaly. Protože v atomu jsou tři atomové orbity p, tato hybridizace opouští jeden nehybridizovaný orbitál. Na rozdíl od sp hybridizace je u této formy hybridizace přítomna 33% hybridní orbitální sp2, zatímco p orbitální charakteristika je 66%.

Obrázek 02: Prostorové uspořádání orbitálů sp2

Jedná se však pouze o přibližné hodnoty, protože poměr mezi třemi atomovými orbitaly, které jsou součástí této hybridizace, je s: p = 1: 2.

Pak se charakteristika s rovná 100/3 = 33,33%

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

Tyto tři nové hybridní orbitaly získají trigonální planární prostorové uspořádání, aby minimalizovaly napětí mezi orbitaly. Rovněž úhel vazby mezi těmito orbitaly je 120 °.

Co je to sp3?

Hybridizace Sp3 je formou okružní hybridizace, ve které se orbitální část překrývá se třemi orbitaly. Proto neexistují žádné nehybridizované p orbitaly, protože všechny p orbitaly se účastní hybridizačního procesu.

Obrázek 03: Prostorové uspořádání hybridních orbitálů sp3

Výsledkem jsou 4 nové hybridní orbity. Protože poměr mezi orbitály s a p je 1: 3, je charakteristika každého hybridního orbitálu 25%, zatímco p orbitální charakteristika je 75%. Tyto nové hybridní orbity jsou uspořádány v tetrahedrálním uspořádání s vazebním úhlem 109,5◦.

Jaký je rozdíl mezi sp sp2 a sp3?

Hybridizace Sp je nejjednodušší forma hybridizace, ve které se orbitální kruh překrývá s orbitálem za vzniku dvou nových orbitálů sp, a hybridizace Sp2 je forma orbitální hybridizace, ve které se orbitální kruh překrývá se dvěma orbitaly za vzniku tří nových hybridních orbitálů. zatímco hybridizace Sp3 je formou okružní hybridizace, ve které se orbitální část překrývá se třemi orbitály. Toto je základní rozdíl mezi sp sp2 a sp3 hybridními orbitaly. Navíc každý z nových hybridních orbitálů, které se tvoří v těchto třech formách hybridizací, má odlišné orbitální charakteristiky, protože orbitaly se mísí s různými počty orbitálů. Proto mají také odlišné orbitální vlastnosti.

Můžeme však zdůraznit hlavní rozdíl mezi sp sp2 a sp3 hybridizací podle charakteristik těchto hybridních orbitálů; hybridní orbitály sp mají 50% orbitální charakteristiky a hybridní orbitaly sp2 mají orbitální charakteristiky 33% s, zatímco hybridní orbitaly sp3 mají orbitální charakteristiky 25% s. Navíc každá hybridizace zanechává různé počty nehybridizovaných orbitálů. Například hybridizace sp zahrnuje pouze 1 atomové orbitaly. Tak zanechává dva nehybridizované atomové orbitaly.

Níže uvedený infographic ukazuje podrobné srovnání vedle sebe o rozdílu mezi sp sp2 a sp3 hybridizací.

Shrnutí - sp sp2 vs. sp3

Hybridizace je proces, ve kterém se atomové orbitaly vzájemně mísí a vytvářejí nové hybridní orbitaly, které mohou podstoupit kovalentní chemickou vazbu. Nejjednodušší formy atomových orbitálních hybridizací jsou sp, sp2 a sp3 hybridizace. Klíčový rozdíl mezi sp sp2 a sp3 je v tom, že sp hybridní orbity mají 50% orbitální charakteristiky a sp2 hybridní orbity mají 33% s orbitální charakteristiky, zatímco sp3 hybridní orbitaly mají 25% s orbitální charakteristiky.

Odkaz:

1. „Orbitální hybridizace“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. září 2018. K dispozici zde  
2. Libretexty. "Hybridizace." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21. července 2016. K dispozici zde 

Obrázek se svolením:

1. “AE2h” od Jfmelero - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia 
2. “AE3h” od Jfmelero - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia  
3. “AE4h” od Jfmelero - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia