Ključna razlika između sp sp2 i sp3 je u tome što sp hibridne orbitale imaju 50% s orbitalnih karakteristika, a sp2 hibridne orbitale imaju 33% s orbitalnih karakteristika, dok sp3 hibridne orbitale imaju 25% s orbitalnih karakteristika.
Pojmovi sp, sp2 i sp3, odnose se na različite hibridizacije orbitala koje dovode do stvaranja hibridnih orbitala. Orbitale su hipotetska područja oko jezgre atoma, koja sadrže elektrone tog atoma. Ove orbitale mogu biti podvrgnute hibridizaciji kako bi se formirale nove hibridne orbitale koje mogu tvoriti kovalentne kemijske veze. Postoji nekoliko oblika hibridizacija prema atomskim orbitalama koje sudjeluju u procesu hibridizacije. Sp, sp2 i sp3 neke su uobičajene hibridizacije koje uključuju s i p orbitale atoma.
Što je sp?
Sp hibridizacija je najjednostavniji oblik hibridizacije u kojem se s orbitala preklapa s p orbitalom i formira dvije nove sp orbitale. Elektronska ljuska sadrži tri p orbitale. U ovoj hibridizaciji, jedna od ove tri p orbitale se miješa sa s orbitalom istog atoma. Prema tome, u ovim atomima su preostale dvije nehibridizirane p orbitale.
Slika 01: Prostorni raspored sp hibridnih orbitala
Omjer miješanja dviju atomskih orbitala je 1:1 (s:p). Stoga nova hibridna orbitala ima 50% s orbitalnih karakteristika i 50% p orbitalnih karakteristika. Ovo miješanje s i p atomskih orbitala formira dvije nove hibridne orbitale. Ove dvije orbitale raspoređene su u linearnom prostornom rasporedu; usmjeravajući svaku atomsku orbitalu u suprotnim smjerovima. Ovaj raspored rezultira najmanjim naprezanjem između dviju orbitala. Stoga će vezni kut biti 180◦.
Što je sp2?
Sp2 hibridizacija je oblik orbitalne hibridizacije u kojoj se jedna s orbitala preklapa s dvije p orbitale da bi se formirale tri nove hibridne orbitale. Budući da u atomu postoje tri p atomske orbitale, ova hibridizacija ostavlja jednu nehibridiziranu p orbitalu. Za razliku od sp hibridizacije, u ovom obliku hibridizacije, s karakteristika svake sp2 hibridne orbitale prisutna je 33% dok je p orbitala karakteristika 66%.
Slika 02: Prostorni raspored sp2 orbitala
Međutim, ovo su samo približne vrijednosti jer je omjer između tri atomske orbitale uključene u ovu hibridizaciju s:p=1:2.
Tada je karakteristika s jednaka 100/3=33,33%
A p karakteristika je jednaka (100/3) x 2=66,66%
Ove tri nove hibridne orbitale imaju trigonalni planarni prostorni raspored kako bi se smanjilo naprezanje između orbitala. Također, kut veze između ovih orbitala je 120◦.
Što je sp3?
Sp3 hibridizacija je oblik orbitalne hibridizacije u kojoj se jedna s orbitala preklapa s tri p orbitale. Stoga ne postoje nehibridizirane p orbitale jer sve p orbitale sudjeluju u procesu hibridizacije.
Slika 03: Prostorni raspored sp3 hibridnih orbitala
Dakle, ovo rezultira s 4 nove hibridne orbitale. Budući da je omjer između s i p orbitala 1:3, s karakteristika svake hibridne orbitale je 25%, dok je p orbitala karakteristika 75%. Ove nove hibridne orbitale raspoređene su u tetraedarski raspored s veznim kutom od 109,5◦.
Koja je razlika između sp sp2 i sp3?
Sp hibridizacija je najjednostavniji oblik hibridizacije u kojem se s orbitala preklapa s p orbitalom da bi se formirale dvije nove sp orbitale, a Sp2 hibridizacija je oblik orbitalne hibridizacije u kojoj se jedna s orbitala preklapa s dvije p orbitale da bi tvore tri nove hibridne orbitale, dok je Sp3 hibridizacija oblik orbitalne hibridizacije u kojoj se jedna s orbitala preklapa s tri p orbitale. Ovo je temeljna razlika između sp sp2 i sp3 hibridnih orbitala. Štoviše, svaka od novih hibridnih orbitala koje se formiraju u ova tri oblika hibridizacije ima različite karakteristike s orbitala jer se s orbitale miješaju s različitim brojem p orbitala. Stoga imaju i različite p orbitalne karakteristike.
Međutim, možemo naglasiti veliku razliku između sp sp2 i sp3 hibridizacije prema s karakteristikama ovih hibridnih orbitala; sp hibridne orbitale imaju 50% s orbitalne karakteristike, a sp2 hibridne orbitale imaju 33% s orbitalne karakteristike, dok sp3 hibridne orbitale imaju 25% s orbitalne karakteristike. Štoviše, svaka hibridizacija ostavlja različit broj nehibridiziranih orbitala. Na primjer, sp hibridizacija uključuje samo 1 p atomske orbitale. Dakle, ostavlja dvije nehibridizirane p atomske orbitale.
Infografika u nastavku prikazuje detaljnu usporedbu razlike između sp sp2 i sp3 hibridizacije.
Sažetak – sp sp2 vs sp3
Hibridizacija je proces u kojem se atomske orbitale međusobno miješaju kako bi formirale nove hibridne orbitale koje se mogu podvrgnuti kovalentnom kemijskom povezivanju. Najjednostavniji oblici atomskih orbitalnih hibridizacija su sp, sp2 i sp3 hibridizacije. Ključna razlika između sp sp2 i sp3 je u tome što sp hibridne orbitale imaju 50% s orbitalnih karakteristika, a sp2 hibridne orbitale imaju 33% s orbitalnih karakteristika, dok sp3 hibridne orbitale imaju 25% s orbitalnih karakteristika.
