Põhierinevus sp sp2 ja sp3 vahel on see, et sp-hübriidorbitaalidel on 50% s orbitaalomadused ja sp2 hübriidorbitaalidel on 33% orbitaalomadused, samas kui sp3 hübriidorbitaalidel on 25% orbitaalomadused.
Terminid sp, sp2 ja sp3 viitavad orbitaalide erinevatele hübridisatsioonidele, mille tulemusel moodustuvad hübriidorbitaalid. Orbitaalid on hüpoteetilised piirkonnad aatomi tuuma ümber, mis sisaldavad selle aatomi elektrone. Need orbitaalid võivad läbida hübridisatsiooni, et moodustada uusi hübriidorbitaale, mis võivad moodustada kovalentseid keemilisi sidemeid. Vastav alt hübridisatsiooniprotsessis osalevatele aatomiorbitaalidele on mitmeid hübridiseerimisvorme. Sp, sp2 ja sp3 on mõned tavalised hübridisatsioonid, mis hõlmavad aatomi s- ja p-orbitaale.
Mis on sp?
Sp-hübridisatsioon on hübridisatsiooni lihtsaim vorm, mille puhul s-orbitaal kattub p-orbitaaliga, moodustades kaks uut sp-orbitaali. Elektronkiht sisaldab kolme p-orbitaali. Selles hübridisatsioonis seguneb üks neist kolmest p-orbitaalist sama aatomi s-orbitaaliga. Seetõttu on nendesse aatomitesse alles jäänud kaks hübridiseerimata p-orbitaali.
Joonis 01: sp hübriidorbitaalide ruumiline paigutus
Kahe aatomiorbitaali segunemise suhe on 1:1 (s:p). Seega on uuel hübriidorbitaalil 50% orbitaalomadustest ja 50% p-orbitaali omadustest. See s- ja p-aatomiorbitaalide segunemine moodustab kaks uut hübriidorbitaali. Need kaks orbitaali paiknevad lineaarses ruumilises paigutuses; suunates iga aatomiorbitaali vastassuundadesse. Selle paigutuse tulemuseks on kahe orbitaali vaheline väikseim pinge. Seega on sideme nurk 180◦.
Mis on sp2?
Sp2 hübridisatsioon on orbitaalhübridisatsiooni vorm, mille puhul üks orbitaal kattub kahe p-orbitaaliga, moodustades kolm uut hübriidorbitaali. Kuna aatomis on kolm p-aatomi orbitaali, jätab see hübridisatsioon ühe hübridiseerimata p-orbitaali. Erinev alt sp-hübridisatsioonist on selles hübridisatsioonivormis iga sp2 hübriidorbitaali s-i karakteristikud 33%, samas kui p-orbitaali karakteristikud on 66%.
Joonis 02: sp2 orbitaalide ruumiline paigutus
Need on siiski vaid ligikaudsed väärtused, kuna selles hübridisatsioonis sisalduva kolme aatomiorbitaali vaheline suhe on s:p=1:2.
Siis on karakteristiku s võrdne 100/3=33,33%
Ja p karakteristik võrdub (100/3) x 2=66,66%
Need kolm uut hübriidorbitaali saavad trigonaalse tasapinnalise ruumilise paigutuse, et minimeerida orbitaalide vahelist pinget. Samuti on nende orbitaalide vaheline sidenurk 120◦.
Mis on sp3?
Sp3 hübridisatsioon on orbitaalse hübridisatsiooni vorm, mille puhul üks orbitaal kattub kolme p-orbitaaliga. Seetõttu ei ole olemas hübridiseerimata p-orbitaale, kuna kõik p-orbitaalid osalevad hübridisatsiooniprotsessis.
Joonis 03: sp3 hübriidorbitaalide ruumiline paigutus
Seega tekib 4 uut hübriidorbitaali. Kuna s- ja p-orbitaalide suhe on 1:3, on iga hübriidorbitaali s-karakteristikuks 25%, samas kui p-orbitaali karakteristikuks on 75%. Need uued hübriidorbitaalid paiknevad tetraeedriliselt 109,5◦ sidenurgaga.
Mis vahe on sp sp2 ja sp3 vahel?
Sp-hübridisatsioon on lihtsaim hübridisatsioonivorm, mille puhul s-orbitaal kattub p-orbitaaliga, moodustades kaks uut sp-orbitaali, ja Sp2-hübridisatsioon on orbitaalse hübridisatsiooni vorm, mille puhul üks orbitaal kattub kahe p-orbitaaliga. moodustavad kolm uut hübriidorbitaali, samas kui Sp3 hübridisatsioon on orbitaalse hübridisatsiooni vorm, milles üks orbitaal kattub kolme p-orbitaaliga. See on põhimõtteline erinevus sp sp2 ja sp3 hübriidorbitaalide vahel. Veelgi enam, igal uuel hübriidorbitaalil, mis moodustub nendes kolmes hübridisatsioonivormis, on erinevad s-orbitaalid, kuna s-orbitaalid segunevad erineva arvu p-orbitaalidega. Seetõttu on neil ka erinevad p-orbitaalomadused.
Samas võime rõhutada peamist erinevust sp sp2 ja sp3 hübridisatsiooni vahel vastav alt nendele hübriidorbitaalidele iseloomulikele s-tele; sp-hübriidorbitaalidel on 50% orbitaalomadused ja sp2 hübriidorbitaalidel on 33% orbitaalomadused, samas kui sp3 hübriidorbitaalidel on 25% orbitaalomadused. Veelgi enam, iga hübridisatsioon jätab erineva arvu hübridiseerimata orbitaale. Näiteks hõlmab sp hübridisatsioon ainult 1 p aatomiorbitaale. Seega jätab see kaks hübridiseerimata p-aatomi orbitaali.
Allpool olev infograafik näitab üksikasjalikku kõrvuti võrdlust sp sp2 ja sp3 hübridisatsiooni erinevuste kohta.
Kokkuvõte – sp sp2 vs sp3
Hübridisatsioon on protsess, mille käigus aatomiorbitaalid segunevad üksteisega, moodustades uued hübriidorbitaalid, mis võivad läbida kovalentse keemilise sideme. Aatomiorbitaalsete hübridisatsioonide lihtsaimad vormid on sp, sp2 ja sp3 hübridisatsioonid. Peamine erinevus sp sp2 ja sp3 vahel on see, et sp hübriidorbitaalidel on 50% s orbitaalomadused ja sp2 hübriidorbitaalidel 33% s, samas kui sp3 hübriidorbitaalidel on 25% orbitaalomadused.
