Differenza principale - sp vs sp² vs sp³ ibridazione

Gli orbitali sono strutture ipotetiche che possono essere riempite di elettroni. Secondo diverse scoperte, gli scienziati hanno proposto forme diverse per questi orbitali. Esistono tre tipi principali di orbitali: orbitali atomici, orbitali molecolari e orbitali ibridi. Gli orbitali atomici di un atomo subiscono l'ibridazione per creare orbitali adatti per il legame chimico. In chimica, l'ibridazione è la miscelazione di diversi orbitali atomici per formare orbitali ibridi. Esistono diverse forme di ibridazioni che creano diverse forme di orbitali ibridi come sp, sp² e sp³ orbitali ibridi. Questi orbitali sono formati dall'ibridazione di orbitali atomici s e p in diversi rapporti. La principale differenza tra sp sp² e sp³ l'ibridazione è quella l'ibridazione sp forma orbitali ibridi con caratteristiche orbitali s del 50% e sp² l'ibridazione forma orbitali ibridi aventi caratteristiche orbitali s del 33% mentre sp³ l'ibridazione forma orbitali ibridi aventi caratteristiche orbitali del 25% s.

Aree chiave coperte

1. Che cos'è l'ibridazione sp - Definizione, calcolo delle caratteristiche S e P, altre caratteristiche 2. Cos'è sp² ibridazione - Definizione, calcolo delle caratteristiche S e P, altre caratteristiche 3. Cos'è sp³ ibridazione - Definizione, calcolo delle caratteristiche S e P, altre caratteristiche 4. Qual è la differenza tra sp sp² e sp³ ibridazione – Confronto delle differenze chiave

Termini chiave: orbitale atomico, orbitali ibridi, ibridazione, orbitali, ibridazione Sp, Sp² Ibridazione, Sp³ ibridazione

Cos'è l'ibridazione sp

l'ibridazione sp è l'ibridazione che avviene tra un orbitale atomico s e un orbitale atomico p. Un guscio elettronico contiene tre orbitali p. Pertanto, dopo l'ibridazione di un orbitale s con uno di questi orbitali p, ci sono due orbitali p non ibridati presenti in quell'atomo. Qui, consideriamo che tutti gli orbitali s e p come solo orbitali atomici (s+p). Il rapporto tra gli orbitali s e p è 1:1. Quindi la frazione dell'orbitale s è 1/2 e la frazione degli orbitali p è 1/2.

S (op) caratteristica percentuale = orbitali atomici totali x (1/2) x 100% = 50%

Figura 1: ibridazione sp

Gli orbitali ibridi risultanti hanno il 50% di caratteristiche s e il 50% di caratteristiche p. Poiché si sono formati solo due orbitali ibridi, la disposizione spaziale degli orbitali sp è lineare. I due orbitali ibridi sono diretti in direzioni opposte. Quindi, l'angolo tra questi orbitali è 180^oC.

Che cos'è sp² ibridazione

sp² l'ibridazione è la miscelazione del proprio orbitale atomico con due p orbitali atomici. Gli orbitali ibridi di nuova formazione sono noti come sp² orbitali ibridi. Gli orbitali ibridi risultanti hanno circa il 33,33% di caratteri s e circa il 66,66% di caratteri p. Questo perché nell'ibridazione sono coinvolti un totale di tre orbitali atomici e le percentuali delle caratteristiche di s e p variano come segue.

Qui, consideriamo che tutti gli orbitali s e p come solo orbitali atomici (s+p+p). Il rapporto tra gli orbitali s e p è 1:2. Quindi la frazione dell'orbitale s è 1/3 e la frazione degli orbitali p è 2/3.

S percentuale caratteristica = orbitali atomici totali x (1/ 3) x 100% = 33,33 % P percentuale caratteristica = orbitali atomici totali x (2/ 3) x 100% = 66,66 %

Figura 2: sp² ibridazione

La disposizione spaziale di sp² orbitali ibridi è trigonale planare. Pertanto, l'angolo tra questi orbitali è 120^oC. Gli atomi che subiscono questa ibridazione hanno 1 orbitale p non ibridato perché solo due dei tre orbitali p sono coinvolti in questa ibridazione.

Che cos'è sp³ ibridazione

sp³ L'ibridazione è la miscelazione del proprio orbitale atomico con tre p orbitali atomici. Qui, gli atomi non hanno orbitali p non ibridati perché tutti e tre gli orbitali p sono coinvolti nell'ibridazione. Gli orbitali risultanti sono noti come sp³ orbitali ibridi. Come per sp² orbitali, possiamo calcolare le caratteristiche s e p di questi orbitali.

in sp³ ibridazione, consideriamo che tutti gli orbitali s e p solo orbitali atomici (s+p+p+p). Il rapporto tra gli orbitali s e p è 1:3. Quindi la frazione dell'orbitale s è e la frazione degli orbitali p è ¾.

S percentuale caratteristica = orbitali atomici totali x (1/4) x 100% = 25% p percentuale caratteristica = orbitali atomici totali x (3/4) x 100% = 75%

Figura 3: sp³ ibridazione

Questi orbitali si formano quando un orbitale s e gli orbitali 3 p sono ibridati. Gli orbitali ibridi risultanti hanno circa il 25% di caratteri s e circa il 75% di caratteri p. La disposizione spaziale di questi orbitali è tetraedrica. Pertanto, l'angolo tra questi orbitali è 109,5^oC.

Differenza tra sp sp² e sp³ ibridazione

Definizione

sp Ibridazione: l'ibridazione sp è l'ibridazione che avviene tra un orbitale atomico s e un orbitale atomico p.

sp² Ibridazione: sp² l'ibridazione è la miscelazione del proprio orbitale atomico con due p orbitali atomici.

sp³ Ibridazione: sp³ l'ibridazione è la miscelazione del proprio orbitale atomico con tre p orbitali atomici.

S Caratteristiche

sp Ibridazione: La percentuale caratteristica s degli orbitali ibridi sp è del 50%.

sp² Ibridazione: La percentuale caratteristica s di sp² orbitali ibridi è 33,33%.

sp³ Ibridazione: La percentuale caratteristica s di sp³ orbitali ibridi è 25%.

P Percentuale caratteristica degli orbitali ibridi

sp Ibridazione: La percentuale caratteristica p degli orbitali ibridi sp è del 50%.

sp² Ibridazione: La p percentuale caratteristica di sp² orbitali ibridi è 66,66%.

sp³ Ibridazione: La p percentuale caratteristica di sp³ orbitali ibridi è 75%.

Angolo tra gli orbitali

sp Ibridazione: L'angolo tra gli orbitali sp è 180°C.

sp² Ibridazione: L'angolo tra sp² orbitali è 120°C.

sp³ Ibridazione: L'angolo tra sp³ orbitali è 109,5°C.

Geometria

sp Ibridazione: La geometria della disposizione orbitale nell'ibridazione sp è lineare.

sp² Ibridazione: La geometria della disposizione orbitale in sp² l'ibridazione è trigonale planare.

sp³ Ibridazione: La geometria della disposizione orbitale in sp³ l'ibridazione è tetraedrica.

Numero di orbitali non ibridati

sp Ibridazione: L'ibridazione Sp si traduce in due orbitali p non ibridati.

sp² Ibridazione: Sp² l'ibridazione si traduce in un orbitale p non ibridato.

sp³ Ibridazione: Sp³ l'ibridazione non determina alcun orbitale p non ibridato.

Conclusione

L'ibridazione in chimica indica la miscelazione di diversi orbitali atomici per formare nuovi orbitali ibridi con caratteristiche diverse. Sp, sp² e sp³ le ibridazioni sono tali esempi. La principale differenza tra sp, sp² e sp³ l'ibridazione è che l'ibridazione sp forma orbitali ibridi con caratteristiche orbitali del 50% s e sp² l'ibridazione forma orbitali ibridi aventi caratteristiche orbitali s del 33% mentre sp³ l'ibridazione forma orbitali ibridi aventi caratteristiche orbitali del 25% s.

Riferimento:

1. "Orbitali ibridi". Chimica LibreTexts, Libretexts, 21 luglio 2016, Disponibile qui.2. "Ibridazione orbitale". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 gennaio 2018, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Hybrydyzacja sp" di Joanna Kośmider - Opera propria (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia2. "Hybrydyzacja sp2" di Joanna Kośmider - Opera propria (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia3. "Hybrydyzacja sp3" di Joanna Kośmider - Opera propria (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia