Avainero sp sp2:n ja sp3:n välillä on, että sp-hybridiorbitaaleilla on 50 % s kiertoradalla ja sp2-hybridiorbitaaleilla 33 % s kiertoradalla, kun taas sp3-hybridiorbitaaleilla on 25 % s orbitaaliominaisuuksia.
Termit sp, sp2 ja sp3 viittaavat erilaisiin orbitaalien hybridisaatioihin, jotka johtavat hybridiorbitaalien muodostumiseen. Orbitaalit ovat hypoteettisia alueita atomin ytimen ympärillä, jotka sisältävät kyseisen atomin elektroneja. Nämä kiertoradat voivat hybridisoitua uusien hybridiorbitaalien muodostamiseksi, jotka voivat muodostaa kovalenttisia kemiallisia sidoksia. Hybridisaatioprosessiin osallistuvien atomiorbitaalien mukaan on useita hybridisaatiomuotoja. Sp, sp2 ja sp3 ovat joitain yleisiä hybridisaatioita, jotka liittyvät atomin s- ja p-orbitaaleihin.
Mikä on sp?
Sp-hybridisaatio on yksinkertaisin hybridisaation muoto, jossa s-orbitaali limittyy p-orbitaalin kanssa muodostaen kaksi uutta sp-orbitaalia. Elektronikuori sisältää kolme p-orbitaalia. Tässä hybridisaatiossa yksi näistä kolmesta p-orbitaalista sekoittuu saman atomin s-orbitaalin kanssa. Siksi näissä atomeissa on jäljellä kaksi hybridisoimatonta p-orbitaalia.
Kuva 01: Sp-hybridiorbitaalien tilajärjestely
Kahden atomiorbitaalin sekoittumissuhde on 1:1 (s:p). Siksi uudella hybridiradalla on 50 % s-kiertoradan ominaisuuksista ja 50 % p-kiertoradan ominaisuuksista. Tämä s- ja p-atomiorbitaalien sekoittuminen muodostaa kaksi uutta hybridiorbitaalia. Nämä kaksi orbitaalia asettuvat lineaariseen tilajärjestelyyn; ohjaamalla jokaisen atomiradan vastakkaisiin suuntiin. Tämä järjestely johtaa pienimpään jännitykseen kahden kiertoradan välillä. Siten sidoskulma on 180◦.
Mikä on sp2?
Sp2-hybridisaatio on eräs kiertoradan hybridisaatiomuoto, jossa yksi kiertorata limittyy kahden p-orbitaalin kanssa muodostaen kolme uutta hybridiorbitaalia. Koska atomissa on kolme p-atomiorbitaalia, tämä hybridisaatio jättää yhden hybridisoimattoman p-orbitaalin. Toisin kuin sp-hybridisaatiossa, tässä hybridisaatiomuodossa kunkin sp2-hybridiradan s-ominaisuus on läsnä 33 %, kun taas p-orbitaaliominaisuus on 66 %.
Kuva 02: Sp2-orbitaalien tilajärjestely
Nämä ovat kuitenkin vain likimääräisiä arvoja, koska tässä hybridisaatiossa mukana olevien kolmen atomiorbitaalin välinen suhde on s:p=1:2.
Sitten s-ominaisuus on 100/3=33,33%
Ja p-ominaisuus on yhtä kuin (100/3) x 2=66,66%
Nämä kolme uutta hybridiorbitaalia saavat trigonaalisen tasomaisen tilajärjestelyn kiertoradojen välisen jännityksen minimoimiseksi. Myös näiden orbitaalien välinen sidoskulma on 120◦.
Mikä on sp3?
Sp3-hybridisaatio on kiertoradan hybridisaation muoto, jossa yksi orbitaali on päällekkäinen kolmen p-orbitaalin kanssa. Siksi ei ole olemassa hybridisoimattomia p-orbitaaleja, koska kaikki p-orbitaalit osallistuvat hybridisaatioprosessiin.
Kuva 03: Sp3-hybridiorbitaalien tilajärjestely
Tämä johtaa siis neljään uuteen hybridiorbitaaliin. Koska s- ja p-orbitaalien välinen suhde on 1:3, kunkin hybridiradan s-ominaisuus on 25 %, kun taas p-kiertoradan ominaisuus on 75 %. Nämä uudet hybridiorbitaalit asettuvat tetraedriseen järjestelyyn 109,5◦:n sidoskulmalla.
Mitä eroa sp sp2:n ja sp3:n välillä on?
Sp-hybridisaatio on yksinkertaisin hybridisaation muoto, jossa s-orbitaali limittyy p-orbitaalin kanssa muodostaen kaksi uutta sp-orbitaalia, ja Sp2-hybridisaatio on orbitaalihybridisaation muoto, jossa yksi s-orbitaali limittyy kahden p-orbitaalin kanssa. muodostavat kolme uutta hybridiorbitaalia, kun taas Sp3-hybridisaatio on kiertoradan hybridisaation muoto, jossa yksi orbitaali on päällekkäinen kolmen p-orbitaalin kanssa. Tämä on perustavanlaatuinen ero sp sp2- ja sp3-hybridiorbitaalien välillä. Lisäksi jokaisella uudella hybridiorbitaalilla, joka muodostuu näissä kolmessa hybridisaatiomuodossa, on erilaiset s-kiertoradat, koska s-orbitaalit sekoittuvat eri määrän p-orbitaaleihin. Siksi niillä on myös erilaiset p-radan ominaisuudet.
Voimme kuitenkin korostaa suurta eroa sp sp2- ja sp3-hybridisaation välillä näiden hybridiorbitaalien s-ominaisuuksien mukaan; sp-hybridiradalla on 50 % s kiertoradan ominaisuuksia ja sp2-hybridiorbitaaleilla 33 % s kiertoradalla, kun taas sp3-hybridiorbitaaleilla on 25 % s kiertoradan ominaisuuksia. Lisäksi jokainen hybridisaatio jättää eri määrän hybridisoimattomia orbitaaleja. Esimerkiksi sp-hybridisaatio käsittää vain 1 p:n atomiorbitaalit. Siten se jättää kaksi hybridisoimatonta p-atomiorbitaalia.
Alla oleva infografiikka näyttää yksityiskohtaisen vertailun sp sp2:n ja sp3:n hybridisaation eroista.
Yhteenveto – sp sp2 vs sp3
Hybridisaatio on prosessi, jossa atomiorbitaalit sekoittuvat keskenään muodostaen uusia hybridiorbitaaleja, jotka voivat läpikäydä kovalenttisen kemiallisen sidoksen. Atomiorbitaalihybridisaatioiden yksinkertaisimmat muodot ovat sp, sp2 ja sp3 hybridisaatiot. avainero sp sp2:n ja sp3:n välillä on se, että sp-hybridiradalla on 50 % s kiertoradan ominaisuuksia ja sp2-hybridiradoilla 33 % s kiertoradalla, kun taas sp3-hybridiorbitaaleilla on 25 % s kiertoradan ominaisuuksia.
