Verschil tussen sp sp2 en sp3

De belangrijk verschil tussen sp sp2 en sp3 is dat het sp hybride orbitalen hebben 50% s orbitale kenmerken en sp2 hybride orbitalen hebben 33% s orbitale kenmerken, terwijl sp3 hybride orbitalen 25% s orbitale kenmerken hebben.

De termen sp, sp2 en sp3 verwijzen naar verschillende hybridisaties van orbitalen die leiden tot hybride orbitalen. Orbitalen zijn hypothetische gebieden rond een kern van een atoom, die elektronen van dat atoom bevatten. Deze orbitalen kunnen hybridisatie ondergaan om nieuwe hybride orbitalen te vormen die covalente chemische bindingen kunnen vormen. Er zijn verschillende vormen van hybridisaties volgens de atoomorbitalen die deelnemen aan het hybridisatieproces. Sp, sp2 en sp3 zijn enkele gebruikelijke hybridisaties die betrekking hebben op de s- en p-orbitalen van een atoom.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is sp
3. Wat is sp2
4. Wat is sp3
5. Vergelijking zij-aan-zij - sp vs sp2 vs sp3 in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is sp?

Sp-hybridisatie is de eenvoudigste vorm van hybridisatie waarbij een s-orbitaal overlapt met een p-orbitaal om twee nieuwe sp-orbitalen te vormen. Een elektronenschil bevat drie p-orbitalen. Bij deze hybridisatie mengt een van deze drie p-orbitalen zich met een s-orbitaal van hetzelfde atoom. Daarom zijn er nog twee niet-gehybridiseerde p-orbitalen in deze atomen.

Figuur 01: Ruimtelijke indeling van sp Hybride orbitalen

De mengverhouding van de twee atomaire orbitalen is 1: 1 (s: p). Daarom heeft de nieuwe hybride orbitaal 50% van de s-orbitale kenmerken en 50% van de p-orbitale kenmerken. Deze vermenging van de s- en p-atoomorbitalen vormt twee nieuwe hybride orbitalen. Deze twee orbitalen ordenen in een lineaire ruimtelijke ordening; het richten van elke atoomorbit op de tegengestelde richtingen. Deze opstelling resulteert in de minste spanning tussen de twee orbitalen. Daarom zal de verbindingshoek 180 ° zijn.

Wat is sp2?

Sp2-hybridisatie is een vorm van orbitale hybridisatie waarbij de ene baan overlapt met twee p-orbitalen om drie nieuwe hybride orbitalen te vormen. Omdat er in een atoom drie p atomaire orbitalen zijn, laat deze hybridisatie één niet-gehybridiseerde p-orbitaal achter. Anders dan bij sp-hybridisatie is in deze vorm van hybridisatie de s-karakteristiek van elke sp2-hybride orbitaal 33% aanwezig, terwijl de p-orbitale karakteristiek 66% is.

Figuur 02: Ruimtelijke ordening van sp2-orbitalen

Dit zijn echter slechts geschatte waarden, omdat de verhouding tussen de drie atoomorbitalen bij deze hybridisatie s is: p = 1: 2.

Dan is de s-karakteristiek gelijk aan 100/3 = 33,33%

En de p-karakteristiek is gelijk aan (100/3) x 2 = 66,66%

Deze drie nieuwe hybride orbitalen krijgen de trigonale planaire ruimtelijke ordening om de spanning tussen de orbitalen te minimaliseren. Ook is de bindingshoek tussen deze orbitalen 120◦.

Wat is sp3?

Sp3-hybridisatie is een vorm van orbitale hybridisatie waarbij de ene baan overlapt met drie p-orbitalen. Daarom zijn er geen niet-gehybridiseerde p-orbitalen omdat alle p orbitalen bij het hybridisatieproces betrokken zijn.

Figuur 03: Ruimtelijke indeling van sp3 hybride orbitalen

Dit resulteert dus in 4 nieuwe hybride orbitalen. Omdat de verhouding tussen s en p orbitalen 1: 3 is, is de s-karakteristiek van elke hybride orbitaal 25%, terwijl de p-orbitaalkarakteristiek 75% is. Deze nieuwe hybride orbitalen schikken in een tetraëdrische opstelling met een 109,5◦-verbindingshoek.

Wat is het verschil tussen sp sp2 en sp3?

Sp hybridisatie is de eenvoudigste vorm van hybridisatie waarbij een s-orbitaal overlapt met ap-orbitaal om twee nieuwe sp-orbitalen te vormen, en een Sp2-hybridisatie is een vorm van orbitale hybridisatie waarbij één orbitaal overlapt met twee p-orbitalen om drie nieuwe hybride orbitalen te vormen terwijl Sp3-hybridisatie een vorm van orbitale hybridisatie is, waarbij de ene baan overlapt met drie p orbitalen. Dit is het fundamentele verschil tussen sp sp2 en sp3 hybride orbitalen. Bovendien heeft elk van de nieuwe hybride orbitalen die zich vormen in deze drie vormen van hybridisaties verschillende s orbitale kenmerken omdat de s orbitalen zich vermengen met verschillende aantallen p orbitalen. Daarom hebben ze ook verschillende p-orbitale kenmerken.

We kunnen echter het grote verschil benadrukken tussen sp sp2 en sp3 hybridisatie volgens de s karakteristiek van deze hybride orbitalen; sp hybride orbitalen hebben 50% s orbitale kenmerken, en sp2 hybride orbitalen hebben 33% s orbitale kenmerken, terwijl sp3 hybride orbitalen 25% s orbitale kenmerken hebben. Bovendien laat elke hybridisatie verschillende aantallen niet-gehybridiseerde orbitalen achter. De sp-hybridisatie omvat bijvoorbeeld slechts 1 p atomaire orbitalen. Het laat dus twee niet-gehybridiseerde p atomaire orbitalen achter.

De onderstaande infographic toont een gedetailleerde vergelijking van het verschil tussen sp sp2 en sp3 hybridisatie naast elkaar.

Samenvatting - sp sp2 vs sp3

Hybridisatie is een proces waarbij atomaire orbitalen met elkaar mengen om nieuwe hybride orbitalen te vormen die covalente chemische binding kunnen ondergaan. De eenvoudigste vormen van atomaire orbitale hybridisaties zijn sp-, sp2- en sp3-hybridisaties. Het belangrijkste verschil tussen sp sp2 en sp3 is dat de sp-hybride orbitalen 50% s orbitale kenmerken hebben en de sp2 hybride orbitalen 33% s orbitale kenmerken hebben, terwijl de sp3 hybride orbitalen 25% s orbitale kenmerken hebben.

Referentie:

1. "Orbital Hybridisation." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 september 2018. Beschikbaar Hier  
2. Libretexts. "Hybridisatie." Chemie LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016. Beschikbaar Hier 

Afbeelding met dank aan:

1. "AE2h" door Jfmelero - eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2. "AE3h" door Jfmelero - eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
3. "AE4h" door Jfmelero - eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia