Pagrindinis skirtumas tarp sp sp2 ir sp3 yra tas, kad sp hibridinės orbitalės turi 50 % s, o sp2 hibridinės orbitos turi 33 % s, o hibridinės sp3 orbitos turi 25 % s.
Sąvokos sp, sp2 ir sp3 reiškia skirtingas orbitalių hibridizacijas, dėl kurių susidaro hibridinės orbitalės. Orbitalės yra hipotetinės sritys aplink atomo branduolį, kuriose yra to atomo elektronų. Šios orbitalės gali būti hibridizuojamos, kad susidarytų naujos hibridinės orbitalės, kurios gali sudaryti kovalentinius cheminius ryšius. Yra keletas hibridizacijos formų pagal atomines orbitales, kurios dalyvauja hibridizacijos procese. Sp, sp2 ir sp3 yra kai kurios įprastos hibridizacijos, susijusios su atomo s ir p orbitomis.
Kas yra sp?
Sp hibridizacija yra paprasčiausia hibridizacijos forma, kai s orbitalė persidengia su p orbitale ir sudaro dvi naujas sp orbitales. Elektronų apvalkalą sudaro trys p orbitos. Šioje hibridizacijoje viena iš šių trijų p orbitalių susimaišo su to paties atomo s orbitale. Todėl šiuose atomuose liko dvi nehibridizuotos p orbitalės.
01 pav. Erdvinis sp hibridinių orbitalių išdėstymas
Dviejų atominių orbitalių maišymosi santykis yra 1:1 (s:p). Taigi naujoji hibridinė orbita turi 50 % s orbitos charakteristikų ir 50 % p orbitos charakteristikų. Šis s ir p atomų orbitalių maišymas sudaro dvi naujas hibridines orbitales. Šios dvi orbitos išsidėsto linijiniu erdviniu išsidėstymu; nukreipdamas kiekvieną atominę orbitą į priešingas puses. Šis išdėstymas lemia mažiausią įtampą tarp dviejų orbitų. Vadinasi, sukibimo kampas bus 180◦.
Kas yra sp2?
Sp2 hibridizacija yra orbitinės hibridizacijos forma, kai viena orbita persidengia su dviem p orbitalėmis ir susidaro trys naujos hibridinės orbitalės. Kadangi atome yra trys p atominės orbitalės, ši hibridizacija palieka vieną nehibridizuotą p orbitalę. Skirtingai nuo sp hibridizacijos, šioje hibridizacijos formoje kiekvienos sp2 hibridinės orbitalės s charakteristika yra 33%, o p orbitos charakteristika yra 66%.
02 pav. Sp2 orbitalių erdvinis išdėstymas
Tačiau tai tik apytikslės reikšmės, nes santykis tarp trijų atominių orbitų, susijusių su šia hibridizacija, yra s:p=1:2.
Tada s charakteristika lygi 100/3=33,33%
Ir p charakteristika lygi (100/3) x 2=66,66%
Šios trys naujos hibridinės orbitalės įgyja trigonalinį plokštuminį erdvinį išdėstymą, kad būtų sumažinta įtampa tarp orbitų. Be to, ryšio kampas tarp šių orbitų yra 120◦.
Kas yra sp3?
Sp3 hibridizacija yra orbitinės hibridizacijos forma, kai viena s orbita persidengia su trimis p orbitomis. Todėl nėra nehibridizuotų p orbitalių, nes visos p orbitalės dalyvauja hibridizacijos procese.
03 pav. Sp3 hibridinių orbitalių erdvinis išdėstymas
Taigi, susidaro 4 naujos hibridinės orbitos. Kadangi santykis tarp s ir p orbitalių yra 1:3, kiekvienos hibridinės orbitalės s charakteristika yra 25%, o p orbitos charakteristika yra 75%. Šios naujos hibridinės orbitos išsidėsčiusios tetraedriniu būdu su 109,5◦ ryšio kampu.
Kuo skiriasi sp sp2 ir sp3?
Sp hibridizacija yra paprasčiausia hibridizacijos forma, kai s orbita persidengia su p orbitale, kad susidarytų dvi naujos sp orbitalės, o Sp2 hibridizacija yra orbitinės hibridizacijos forma, kai viena s orbita persidengia su dviem p orbitale. sudaro tris naujas hibridines orbitales, tuo tarpu Sp3 hibridizacija yra orbitinės hibridizacijos forma, kai viena orbita sutampa su trimis p orbitalais. Tai yra esminis skirtumas tarp sp sp2 ir sp3 hibridinių orbitų. Be to, kiekviena iš naujų hibridinių orbitalių, susidarančių šiose trijose hibridizacijos formose, turi skirtingas s orbitos charakteristikas, nes s orbitalės susimaišo su skirtingu p orbitalių skaičiumi. Todėl jie taip pat turi skirtingas p orbitos charakteristikas.
Tačiau galime pabrėžti pagrindinį skirtumą tarp sp sp2 ir sp3 hibridizacijos pagal šių hibridinių orbitų charakteristikas; sp hibridinės orbitalės turi 50 % s orbitos charakteristikas, o sp2 hibridinės orbitos turi 33 % s, tuo tarpu sp3 hibridinės orbitos turi 25 % s. Be to, kiekviena hibridizacija palieka skirtingą skaičių nehibridizuotų orbitų. Pavyzdžiui, sp hibridizacija apima tik 1 p atomines orbitales. Taigi lieka dvi nehibridizuotos p atominės orbitalės.
Toliau pateiktoje infografijoje pateikiamas išsamus palyginimas apie skirtumą tarp sp sp2 ir sp3 hibridizacijos.
Santrauka – sp sp2 vs sp3
Hibridizacija yra procesas, kurio metu atominės orbitalės susimaišo viena su kita, sudarydamos naujas hibridines orbitales, kurios gali susijungti kovalentiniu cheminiu ryšiu. Paprasčiausios atominės orbitinės hibridizacijos formos yra sp, sp2 ir sp3 hibridizacijos. Pagrindinis skirtumas tarp sp sp2 ir sp3 yra tas, kad sp hibridinės orbitalės turi 50 % s, o sp2 hibridinės orbitos turi 33 % s, o sp3 hibridinės orbitos turi 25 % s.
