Ključna razlika med hibridizacijo in prekrivanjem je v tem, da se hibridizacija nanaša na tvorbo novih hibridnih orbital s prekrivanjem atomskih orbital, medtem ko se prekrivanje nanaša na mešanje atomskih orbital.
Orbitale so hipotetične strukture, ki jih je mogoče napolniti z elektroni. Glede na različna odkritja so znanstveniki predlagali različne oblike teh orbital. Obstajajo tri glavne vrste orbital: atomske orbitale, molekularne orbitale in hibridne orbitale. Hibridne orbitale nastanejo s postopkom hibridizacije. Hibridizacija in prekrivanje sta dva povezana kemijska pojma. Med hibridizacijo pride do prekrivanja atomskih orbital.
Kaj je hibridizacija?
Hibridizacija je kemijski proces, pri katerem nastanejo hibridne orbitale iz mešanja atomskih orbital. Teorija hibridizacije je tehnika, ki jo uporabljamo za opisovanje orbitalne strukture molekule. V bistvu je hibridizacija tvorba hibridnih orbital z mešanjem dveh ali več atomskih orbital. Usmerjenost teh orbital določa geometrijo molekule. Je razširitev teorije valenčne vezi.
Pred nastankom imajo atomske orbitale različno energijo, po nastanku pa imajo vse orbitale enako energijo. Na primer, atomska orbitala s in atomska orbitala p se lahko združita v dve sp orbitali. Atomski orbitali s in p imata različni energiji (energija s < energija p). Toda po hibridizaciji tvori dve sp orbitali, ki imata enako energijo in ta energija leži med energijami posameznih s in p atomskih orbitalnih energij. Poleg tega ima ta sp hibridna orbitala 50 % s orbitalne značilnosti in 50 % p orbitalne značilnosti.
Slika 01: Nastanek hibridnih orbital
Zamisel o hibridizaciji je prvič prišla v razpravo, ker teorija valenčne vezi ni uspela pravilno napovedati strukture nekaterih molekul, kot je CH4 Čeprav ogljikov atom v CH 4 ima samo dva nesparjena elektrona glede na svojo elektronsko konfiguracijo, lahko tvori štiri kovalentne vezi. Za tvorbo štirih vezi morajo biti štirje nesparjeni elektroni.
Edini način za razlago tega pojava je bilo razmišljanje, da se s in p orbitale ogljikovega atoma zlijejo med seboj in tvorijo nove orbitale, imenovane hibridne orbitale, ki imajo enako energijo. Tukaj en s + tri p daje 4 sp3 orbitale. Zato elektroni enakomerno zapolnjujejo te hibridne orbitale (en elektron na hibridno orbitalo) v skladu s Hundovim pravilom. Tako obstajajo štirje elektroni za tvorbo štirih kovalentnih vezi s štirimi vodikovimi atomi.
Kaj je prekrivanje?
Prekrivanje je kemijski proces, pri katerem se atomske orbitale med seboj prekrivajo. Z drugimi besedami, koncentracija orbital v prostoru med različnimi atomi vodi do tvorbe kemičnih vezi. Linus Pauling je prvi razvil teorijo o tem orbitalnem prekrivanju. Pojasnil je molekularne vezne kote v različnih molekulah in ta koncept je bil osnova za teorijo hibridizacije.
Kakšna je razlika med hibridizacijo in prekrivanjem?
Hibridizacija in prekrivanje sta dva povezana kemijska pojma. Ključna razlika med hibridizacijo in prekrivanjem je, da je hibridizacija tvorba novih hibridnih orbital s prekrivanjem atomskih orbital, medtem ko je prekrivanje mešanje atomskih orbital. Poleg tega se v procesu hibridizacije orbitale istih atomov prekrivajo, da tvorijo hibridne orbitale, medtem ko se v procesu prekrivanja orbitale istega atoma prekrivajo, da tvorijo hibridne orbitale, orbitale različnih atomov pa se prekrivajo, da tvorijo kemične vezi.
Spodnja infografika predstavlja več dejstev o razliki med hibridizacijo in prekrivanjem.
Povzetek – Hibridizacija proti prekrivanju
Hibridizacija in prekrivanje sta dva povezana kemijska pojma. Če povzamemo, ključna razlika med hibridizacijo in prekrivanjem je ta, da se hibridizacija nanaša na tvorbo novih hibridnih orbital s prekrivanjem atomskih orbital, medtem ko prekrivanje pomeni mešanje atomskih orbital.
