Ключевое различие между sp sp2 и sp3 заключается в том, что гибридные орбитали sp имеют 50% орбитальных характеристик s, а гибридные орбитали sp2 имеют орбитальные характеристики 33%, тогда как гибридные орбитали sp3 имеют орбитальные характеристики 25% s.
Термины sp, sp2 и sp3 относятся к различным гибридизациям орбиталей, что приводит к образованию гибридных орбиталей. Орбитали - это гипотетические области вокруг ядра атома, которые содержат электроны этого атома. Эти орбитали могут подвергаться гибридизации с образованием новых гибридных орбиталей, которые могут образовывать ковалентные химические связи. Существует несколько форм гибридизации в зависимости от атомных орбиталей, которые принимают участие в процессе гибридизации. Sp, sp2 и sp3 являются некоторыми распространенными гибридизациями, которые включают s- и p-орбитали атома.
Что такое sp?
Sp-гибридизация является простейшей формой гибридизации, при которой s-орбиталь перекрывается с p-орбиталью, образуя две новые sp-орбитали. Электронная оболочка содержит три р-орбитали. В этой гибридизации одна из этих трех p-орбиталей смешивается с s-орбиталью того же атома. Следовательно, в этих атомах остаются две негибридизованные p-орбитали.
Рисунок 01: Пространственное расположение гибридных орбиталей sp
Соотношение смешения двух атомных орбиталей составляет 1:1 (s:p). Следовательно, новая гибридная орбиталь имеет 50% s-орбитальных характеристик и 50% p-орбитальных характеристик. Это смешение атомных орбиталей s и p образует две новые гибридные орбитали. Эти две орбитали располагаются в линейном пространственном расположении; направляя каждую атомную орбиталь в противоположные стороны. Такое расположение приводит к наименьшей деформации между двумя орбиталями. Следовательно, валентный угол будет равен 180◦.
Что такое sp2?
Гибридизация Sp2 представляет собой форму орбитальной гибридизации, при которой одна s-орбиталь перекрывается с двумя p-орбиталями, образуя три новые гибридные орбитали. Поскольку в атоме есть три атомных p-орбитали, эта гибридизация оставляет одну негибридизованную p-орбиталь. В отличие от sp-гибридизации, в этой форме гибридизации s-характеристика каждой sp2-гибридной орбитали присутствует на 33%, а p-орбитальная характеристика составляет 66%.
Рисунок 02: Пространственное расположение орбиталей sp2
Однако это лишь приблизительные значения, поскольку соотношение между тремя атомными орбиталями, участвующими в этой гибридизации, равно s:p=1:2.
Тогда характеристика s равна 100/3=33,33%
И характеристика p равна (100/3) x 2=66,66%
Эти три новые гибридные орбитали имеют тригональное плоское пространственное расположение, чтобы свести к минимуму напряжение между орбиталями. Кроме того, валентный угол между этими орбиталями равен 120◦.
Что такое sp3?
Гибридизация Sp3 представляет собой форму орбитальной гибридизации, при которой одна s-орбиталь перекрывается с тремя p-орбиталями. Следовательно, негибридных p-орбиталей не существует, поскольку все p-орбитали участвуют в процессе гибридизации.
Рисунок 03: Пространственное расположение гибридных орбиталей sp3
Следовательно, это приводит к 4 новым гибридным орбиталям. Поскольку соотношение между s- и p-орбиталями составляет 1:3, s-характеристика каждой гибридной орбитали составляет 25%, а характеристика p-орбитали составляет 75%. Эти новые гибридные орбитали образуют тетраэдрическую структуру с валентным углом 109,5◦.
В чем разница между sp sp2 и sp3?
Sp-гибридизация представляет собой простейшую форму гибридизации, при которой s-орбиталь перекрывается с p-орбиталью с образованием двух новых sp-орбиталей, а Sp2-гибридизация представляет собой форму орбитальной гибридизации, при которой одна s-орбиталь перекрывается с двумя p-орбиталями с образованием двух новых sp-орбиталей. образуют три новые гибридные орбитали, тогда как Sp3-гибридизация представляет собой форму орбитальной гибридизации, при которой одна s-орбиталь перекрывается с тремя p-орбиталями. В этом принципиальное различие между гибридными орбиталями sp, sp2 и sp3. Более того, каждая из новых гибридных орбиталей, образующихся в этих трех формах гибридизации, имеет разные характеристики s-орбиталей, поскольку s-орбитали смешиваются с разным числом p-орбиталей. Следовательно, они также имеют разные характеристики p-орбиты.
Однако мы можем подчеркнуть основное различие между гибридизацией sp sp2 и sp3 в соответствии с характеристикой s этих гибридных орбиталей; sp-гибридные орбитали имеют 50% s-орбитальных характеристик, а sp2-гибридные орбитали имеют 33% s-орбитальные характеристики, тогда как sp3-гибридные орбитали имеют 25% s-орбитальные характеристики. Более того, каждая гибридизация оставляет разное количество негибридизованных орбиталей. Например, sp-гибридизация включает только 1 p атомных орбиталей. Таким образом, остаются две негибридизованные p-атомные орбитали.
Приведенная ниже инфографика показывает подробное сравнение различий между гибридизацией sp sp2 и sp3.
Резюме – sp sp2 против sp3
Гибридизация - это процесс, при котором атомные орбитали смешиваются друг с другом с образованием новых гибридных орбиталей, которые могут образовывать ковалентные химические связи. Простейшими формами гибридизации атомных орбит являются sp-, sp2- и sp3-гибридизации. Ключевое различие между sp, sp2 и sp3 заключается в том, что гибридные орбитали sp имеют 50% s-орбитальных характеристик, а гибридные sp2-орбитали имеют 33% s-орбитальные характеристики, тогда как гибридные sp3-орбитали имеют 25 % s-орбитальные характеристики.
