Verschil tussen sp sp2 en sp3 Hybridisatie

Belangrijkste verschil - sp vs sp² vs sp³ Hybridisatie

Orbitalen zijn hypothetische structuren die kunnen worden gevuld met elektronen. Volgens verschillende ontdekkingen hebben wetenschappers verschillende vormen voor deze orbitalen voorgesteld. Er zijn drie hoofdtypen van orbitalen: atoomorbitalen, moleculaire orbitalen en hybride orbitalen. Atomaire orbitalen van een atoom ondergaan hybridisatie om geschikte orbitalen te maken voor chemische binding. In de chemie is hybridisatie het mengen van verschillende atoomorbitalen om hybride orbitalen te vormen. Er zijn verschillende vormen van hybridisaties die verschillende vormen van hybride orbitalen maken, zoals sp, sp² en sp³ hybride orbitalen. Deze orbitalen worden gevormd door de hybridisatie van s en p atoomorbitalen in verschillende verhoudingen. Het belangrijkste verschil tussen sp sp² en sp³ hybridisatie is dat sp-hybridisatie vormt hybride orbitalen met 50% s orbitale kenmerken en sp² hybridisatie vormt hybride orbitalen met 33% s orbitale kenmerken terwijl sp³ hybridisatie vormt hybride orbitalen met 25% s orbitale kenmerken.

Key Areas Covered

1. Wat is sp-hybridisatie
     - Definitie, berekening van S- en P-kenmerken, andere functies
2. Wat is sp² Hybridisatie
     - Definitie, berekening van S- en P-kenmerken, andere functies
3. Wat is sp³ Hybridisatie
     - Definitie, berekening van S- en P-kenmerken, andere functies
4. Wat is het verschil tussen sp sp² en sp³ Hybridisatie
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atomic Orbital, Hybrid Orbitals, Hybridization, Orbitals, Sp Hybridization, Sp² Hybridization, Sp³ Hybridisatie

Wat is sp-hybridisatie

sp-hybridisatie is de hybridisatie die plaatsvindt tussen een s atomaire orbitale en een p-atomaire orbitaal. Een elektronenschil bevat drie p-orbitalen. Daarom zijn er na de hybridisatie van een s-orbitaal met een van deze p-orbitalen twee niet-gehybridiseerde p-orbitalen in dat atoom aanwezig. Hier beschouwen we alle s en p-orbitalen als alleen atomaire orbitalen (s + p). De verhouding tussen s en p orbitalen is 1: 1. Daarom is de fractie van s-orbitaal 1/2, en de fractie van p-orbitalen is 1/2.

S (of p) karakteristiek percentage = totale atoomorbitalen x (1/2) x 100%
                                                              = 50%

Figuur 1: sp Hybridisatie

De resulterende hybride orbitalen hebben 50% van s karakteristieken en 50% van p-karakteristieken. Omdat er slechts twee hybride orbitalen zijn gevormd, is de ruimtelijke rangschikking van sp-orbitalen lineair. De twee hybride orbitalen zijn gericht op tegengestelde richtingen. Daarom is de hoek tussen deze orbitalen 180^OC.

Wat is sp² Hybridisatie

sp² hybridisatie is het mengen van zijn atomische orbitaal met twee p atomaire orbitalen. De nieuw gevormde hybride orbitalen staan ​​bekend als sp² hybride orbitalen. De resulterende hybride orbitalen hebben ongeveer 33,33% van s-karakters en ongeveer 66,66% van p-karakters. Dit komt omdat in totaal drie atomaire orbitalen bij de hybridisatie zijn betrokken, en de percentages van s- en p-kenmerken variëren als volgt.

Hier beschouwen we dat alle s en p orbitalen slechts atomaire orbitalen zijn (s + p + p). De verhouding tussen s en p orbitalen is 1: 2. Daarom is de fractie van s orbitaal 1/3 en de fractie van p orbitalen is 2/3. 

S karakteristiek percentage = totale atoomorbitalen x (1/3) x 100%
                                                  = 33,33%
P karakteristiek percentage = totale atoomorbitalen x (2/3) x 100%
                                                  = 66,66%

Figuur 2: sp² Hybridisatie

De ruimtelijke ordening van sp² hybride orbitalen is trigonal planar. Daarom is de hoek tussen deze orbitalen 120^OC. De atomen die deze hybridisatie ondergaan, hebben 1 niet-gehybridiseerde p-orbitaal omdat slechts twee van de drie p-orbitalen bij deze hybridisatie zijn betrokken..

Wat is sp³ Hybridisatie

sp³ Hybridisatie is het mengen van de atomaire orbitaal van één met drie p atomaire orbitalen. Hier hebben de atomen geen niet-gehybridiseerde p-orbitalen omdat alle drie de p-orbitalen betrokken zijn bij hybridisatie. De resulterende orbitalen staan ​​bekend als sp³ hybride orbitalen. Als hetzelfde als voor sp² orbitalen, we kunnen de s- en p-kenmerken van deze orbitalen berekenen.

In sp³ hybridisatie, beschouwen we alle s en p orbitalen als alleen atomaire orbitalen (s + p + p + p). De verhouding tussen s en p-orbitalen is 1: 3. Daarom is de fractie van de s-orbitaal ¼, en de fractie van de p-orbitalen is ¾.  

S karakteristiek percentage = totale atoomorbitalen x (1/4) x 100%
                                                  = 25%
p karakteristiek percentage = totale atoomorbitalen x (3/4) x 100%
                                                  = 75%

Figuur 3: sp³ Hybridisatie

Deze orbitalen worden gevormd wanneer een orbitaal en 3 p orbitalen worden gehybridiseerd. De resulterende hybride orbitalen hebben ongeveer 25% van s karakters en ongeveer 75% van p karakters. De ruimtelijke ordening van deze orbitalen is tetraedrisch. Daarom is de hoek tussen deze orbitalen 109,5^OC.

Verschil tussen sp sp² en sp³ Hybridisatie

Definitie

sp Hybridisatie: sp-hybridisatie is de hybridisatie die plaatsvindt tussen een s atomaire orbitale en een p-atomaire orbitaal.

sp² Hybridisatie: sp² hybridisatie is het mengen van zijn atomische orbitaal met twee p atomaire orbitalen.

sp³ Hybridisatie: sp³ hybridisatie is het mengen van de atomaire orbitaal van één met drie p atomaire orbitalen.

S Kenmerken

sp Hybridisatie: Het s karakteristieke percentage van sp hybride orbitalen is 50%.

sp² Hybridisatie: Het s karakteristieke percentage van sp² hybride orbitalen is 33,33%.

sp³ Hybridisatie: Het s karakteristieke percentage van sp³ hybride orbitalen is 25%.

P Karakteristiek percentage hybride orbitalen

sp Hybridisatie: Het p-kenmerkende percentage van de sp-hybride orbitalen is 50%.

sp² Hybridisatie: Het p-kenmerkende percentage van sp² hybride orbitalen is 66,66%.

sp³ Hybridisatie: Het p-kenmerkende percentage van sp³ hybride orbitalen is 75%.

Hoek tussen Orbitals

sp Hybridisatie: De hoek tussen sp-orbitalen is 180 ° C.

sp² Hybridisatie: De hoek tussen sp² orbitalen is 120 ° C.

sp³ Hybridisatie: De hoek tussen sp³ orbitalen is 109,5 ° C.

Geometrie

sp Hybridisatie: De geometrie van de orbitale opstelling in sp-hybridisatie is lineair.

sp² Hybridisatie: De geometrie van de orbitale opstelling in sp² hybridisatie is trigonaal vlak.

sp³ Hybridisatie: De geometrie van de orbitale opstelling in sp³ hybridisatie is tetrahedraal.

Aantal niet-gehybridiseerde orbitalen

sp Hybridisatie: Sp-hybridisatie resulteert in twee niet-gehybridiseerde p-orbitalen.

sp² Hybridisatie: Sp² hybridisatie resulteert in één niet-gehybridiseerde p-orbitalen.

sp³ Hybridisatie: Sp³ hybridisatie resulteert niet in niet-gehybridiseerde p-orbitalen.

Conclusie

Hybridisatie in de chemie staat voor het mengen van verschillende atomaire orbitalen om nieuwe hybride orbitalen met verschillende kenmerken te vormen. Sp, sp² en sp³ hybridisaties zijn dergelijke voorbeelden. Het belangrijkste verschil tussen sp, sp² en sp³ hybridisatie is dat sp-hybridisatie hybride orbitalen vormt met 50% s orbitale kenmerken en sp² hybridisatie vormt hybride orbitalen met 33% s orbitale kenmerken terwijl sp³ hybridisatie vormt hybride orbitalen met 25% s orbitale kenmerken.

Referentie:

1. "Hybride orbitalen." Chemie LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016, hier beschikbaar.
2. "Orbitale hybridisatie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 januari 2018, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Hybrydyzacja sp" door Joanna Kośmider - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Hybrydyzacja sp2" door Joanna Kośmider - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Hybrydyzacja sp3" door Joanna Kośmider - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia