Forskjellen mellom sp sp2 og sp3 hybridisering

Hovedforskjell - sp vs sp² vs sp³ hybridisering

Orbitaler er hypotetiske strukturer som kan fylles med elektroner. Ifølge forskjellige funn har forskere foreslått forskjellige former for disse orbitaler. Det er tre hovedtyper av orbitaler: atomorbitaler, molekylære orbitaler og hybridorbitaler. Atomiske orbitaler av et atom gjennomgår hybridisering for å lage passende orbitaler for kjemisk binding. I kjemi er hybridisering blanding av forskjellige atomorbitaler for å danne hybridorbitaler. Det finnes forskjellige former for hybridiseringer som gjør forskjellige former for hybridorbitaler som sp, sp² og sp³ hybrid orbitaler. Disse orbitaler dannes ved hybridisering av s og p atomorbitaler i forskjellige forhold. Hovedforskjellen mellom sp sp² og sp³ hybridisering er det sp hybridisering danner hybrid orbitaler som har 50% s orbitale egenskaper og sp² hybridisering danner hybrid orbitaler som har 33% s orbitale egenskaper mens sp³ hybridisering danner hybrid orbitaler som har 25% s orbitale egenskaper.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er sp hybridisering
     - Definisjon, Beregning av S og P Egenskaper, Andre Egenskaper
2. Hva er sp² hybridisering
     - Definisjon, Beregning av S og P Egenskaper, Andre Egenskaper
3. Hva er sp³ hybridisering
     - Definisjon, Beregning av S og P Egenskaper, Andre Egenskaper
4. Hva er forskjellen mellom sp sp² og sp³ hybridisering
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbegreper: Atomisk Orbitalt, Hybrid Orbitaler, Hybridisering, Orbitaler, Sp Hybridisering, Sp² Hybridisering, Sp³ hybridisering

Hva er sp hybridisering

sp hybridisering er hybridiseringen som foregår mellom en s atomisk orbital og en p atomomløp. Et elektronskall inneholder tre p orbitaler. Derfor, etter hybridiseringen av en s-orbitalt med en av disse p-orbitaler, er det to uhybridiserte p-orbitaler tilstede i det atomet. Her anser vi at alle s og p orbitaler som bare atomiske orbitaler (s + p). Forholdet mellom s og p-orbitaler er 1: 1. Derfor er brøkdelen av s orbital 1/2, og brøkdelen av p-orbitaler er 1/2.

S (eller p) karakteristisk prosentandel = totale atomorbitaler x (1/2) x 100%
                                                              = 50%

Figur 1: sp hybridisering

De resulterende hybridorbitaler har 50% s egenskaper og 50% p egenskaper. Siden bare to hybridorbitaler dannes, er rom-arrangementet av sp orbitals lineært. De to hybridorbitalene er rettet mot motsatt retning. Derfor er vinkelen mellom disse orbitalene 180^oC.

Hva er sp² hybridisering

sp² hybridisering er blanding av en s atomorbitral med to p atomiske orbitaler. De nylig dannede hybridorbitaler er kjent som sp² hybrid orbitaler. De resulterende hybridorbitaler har omtrent 33,33% av s tegn og omtrent 66,66% av p tegn. Dette skyldes at totalt tre atomorbitaler er involvert i hybridiseringen, og prosentandelen av s og p egenskaper varierer som følger.

Her anser vi at alle s og p orbitaler som bare atomiske orbitaler (s + p + p). Forholdet mellom s og p orbitaler er 1: 2. Derfor er brøkdelen av s orbital 1/3 og brøkdelen av p orbitaler er 2/3. 

S karakteristisk prosentandel = totale atomorbitaler x (1/3) x 100%
                                                  = 33,33%
P karakteristisk prosentandel = totale atomorbitaler x (2/3) x 100%
                                                  = 66,66%

Figur 2: sp² hybridisering

Spatialarrangementet av sp² Hybride orbitaler er trigonale planar. Derfor er vinkelen mellom disse orbitaler 120^oC. Atomer som gjennomgår denne hybridiseringen har 1 ikke-hybridisert p-orbitalt fordi bare to av tre p-orbitaler er involvert i denne hybridiseringen.

Hva er sp³ hybridisering

sp³ Hybridisering er blanding av en s atomorbitral med tre p atomiske orbitaler. Her har atomene ikke uhybridiserte p-orbitaler fordi alle tre p-orbitalene er involvert i hybridisering. De resulterende orbitaler er kjent som sp³ hybrid orbitaler. Som det samme som for sp² orbitaler, kan vi beregne s og p egenskaper av disse orbitaler.

I sp³ hybridisering, anser vi at alle s og p orbitaler som bare atomiske orbitaler (s + p + p + p). Forholdet mellom s og p orbitaler er 1: 3. Derfor er brøkdelen av s orbital ¼, og brøkdelen av p-orbitaler er ¾.  

S karakteristisk prosentandel = totale atomorbitaler x (1/4) x 100%
                                                  = 25%
p karakteristisk prosentandel = totale atomorbitaler x (3/4) x 100%
                                                  = 75%

Figur 3: sp³ hybridisering

Disse orbitalene dannes når en s orbitale og 3 p orbitaler hybridiseres. De resulterende hybridorbitaler har omtrent 25% av s tegn og ca 75% av p tegn. Den romlige utformingen av disse orbitaler er tetrahedral. Derfor er vinkelen mellom disse orbitalene 109,5^oC.

Forskjellen mellom sp sp² og sp³ hybridisering

Definisjon

sp hybridisering: sp hybridisering er hybridiseringen som foregår mellom en s atomisk orbital og en p atomomløp.

sp² hybridisering: sp² hybridisering er blanding av en s atomorbitral med to p atomiske orbitaler.

sp³ hybridisering: sp³ hybridisering er blanding av en s atomorbitral med tre p atomorbitaler.

S Egenskaper

sp hybridisering: Den karakteristiske prosentandelen av sp-hybrid-orbitaler er 50%.

sp² hybridisering: Den karakteristiske prosentandel av sp² hybrid orbitaler er 33,33%.

sp³ hybridisering: Den karakteristiske prosentandel av sp³ hybrid orbitaler er 25%.

P Karakteristisk andel av hybridorbitaler

sp hybridisering: Den p karakteristiske prosentandelen av sp-hybrid-orbitaler er 50%.

sp² hybridisering: Den p karakteristiske prosent av sp² hybrid orbitaler er 66,66%.

sp³ hybridisering: Den p karakteristiske prosent av sp³ hybrid orbitaler er 75%.

Vinkel mellom orbitaler

sp hybridisering: Vinkelen mellom sp orbitals er 180 ° C.

sp² hybridisering: Vinkelen mellom sp² orbitaler er 120 ° C.

sp³ hybridisering: Vinkelen mellom sp³ orbitaler er 109,5 ° C.

Geometry

sp hybridisering: Geometri av orbitalarrangement i sp hybridisering er lineær.

sp² hybridisering: Geometri av orbitalarrangementet i sp² hybridisering er trigonal planar.

sp³ hybridisering: Geometri av orbitalarrangementet i sp³ hybridisering er tetraedral.

Antall uhybridiserte orbitaler

sp hybridisering: Sp hybridisering resulterer i to ikke-hybridiserte p orbitaler.

sp² hybridisering: Sp² hybridisering resulterer i en ikke-hybridisert p orbitals.

sp³ hybridisering: Sp³ hybridisering resulterer ikke i noen uhybridiserte p-orbitaler.

Konklusjon

Hybridisering i kjemi står for blanding av forskjellige atomorbitaler for å danne nye hybridorbitaler med forskjellige egenskaper. Sp, sp² og sp³ hybridiseringer er slike eksempler. Hovedforskjellen mellom sp, sp² og sp³ hybridisering er at sp hybridisering danner hybrid orbitaler som har 50% s orbitale egenskaper og sp² hybridisering danner hybrid orbitaler som har 33% s orbitale egenskaper mens sp³ hybridisering danner hybrid orbitaler som har 25% s orbitale egenskaper.

Henvisning:

1. "Hybrid Orbitaler." Kjemi LibreTexts, Libretexts, 21. juli 2016, Tilgjengelig her.
2. "Orbital hybridisering." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15. januar 2018, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Hybrydyzacja sp" Av Joanna Kośmider - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Hybrydyzacja sp2" Av Joanna Kośmider - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Hybrydyzacja sp3" Av Joanna Kośmider - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia