Ključna razlika med sp sp2 in sp3 je v tem, da imajo hibridne orbitale sp 50 % s orbitalne značilnosti in sp2 hibridne orbitale 33 % s orbitalne značilnosti, medtem ko imajo sp3 hibridne orbitale 25 % s orbitalne značilnosti.
Izrazi sp, sp2 in sp3 se nanašajo na različne hibridizacije orbital, ki vodijo do oblikovanja hibridnih orbital. Orbitale so hipotetične regije okoli jedra atoma, ki vsebujejo elektrone tega atoma. Te orbitale so lahko podvržene hibridizaciji, da se tvorijo nove hibridne orbitale, ki lahko tvorijo kovalentne kemične vezi. Obstaja več oblik hibridizacij glede na atomske orbitale, ki sodelujejo v procesu hibridizacije. Sp, sp2 in sp3 so nekatere običajne hibridizacije, ki vključujejo s in p orbitale atoma.
Kaj je sp?
Sp hibridizacija je najpreprostejša oblika hibridizacije, pri kateri se s orbitala prekriva s p orbitalo, da tvorita dve novi sp orbitali. Elektronska lupina vsebuje tri p orbitale. Pri tej hibridizaciji se ena od teh treh p orbital pomeša s s orbitalo istega atoma. Zato sta v teh atomih ostali dve nehibridizirani p orbitali.
Slika 01: Prostorska razporeditev sp hibridnih orbital
Razmerje mešanja dveh atomskih orbital je 1:1 (s:p). Zato ima nova hibridna orbitala 50 % s orbitalnih karakteristik in 50 % p orbitalnih karakteristik. To mešanje atomskih orbital s in p tvori dve novi hibridni orbitali. Ti dve orbitali sta razporejeni v linearni prostorski razporeditvi; usmerjanje vsake atomske orbite v nasprotni smeri. Posledica te razporeditve je najmanjša napetost med obema orbitalama. Zato bo vezni kot 180◦.
Kaj je sp2?
Sp2 hibridizacija je oblika orbitalne hibridizacije, pri kateri se ena s orbitala prekriva z dvema p orbitalama, da tvorijo tri nove hibridne orbitale. Ker so v atomu tri p atomske orbitale, ta hibridizacija pusti eno nehibridizirano p orbitalo. Za razliko od hibridizacije sp je pri tej obliki hibridizacije značilnost s vsake hibridne orbitale sp2 33 % prisotna, medtem ko je značilnost orbitale p 66 %.
Slika 02: Prostorska razporeditev orbital sp2
Vendar so to le približne vrednosti, ker je razmerje med tremi atomskimi orbitalami, vključenimi v to hibridizacijo, s:p=1:2.
Potem je značilnost s enaka 100/3=33,33%
In značilnost p je enaka (100/3) x 2=66,66%
Te tri nove hibridne orbitale imajo trigonalno planarno prostorsko razporeditev, da se minimizira napetost med orbitalami. Prav tako je vezni kot med tema orbitalama 120◦.
Kaj je sp3?
Sp3 hibridizacija je oblika orbitalne hibridizacije, pri kateri se ena s orbitala prekriva s tremi p orbitalami. Zato ni nehibridiziranih p orbital, saj so vse p orbitale vključene v hibridizacijski proces.
Slika 03: Prostorska razporeditev sp3 hibridnih orbital
Zato so rezultat 4 nove hibridne orbitale. Ker je razmerje med s in p orbitalami 1:3, je s karakteristika vsake hibridne orbitale 25 %, medtem ko je p orbitalna karakteristika 75 %. Te nove hibridne orbitale so razporejene v tetraedrski razporeditvi z veznim kotom 109,5◦.
Kakšna je razlika med sp sp2 in sp3?
Sp hibridizacija je najpreprostejša oblika hibridizacije, pri kateri se s-orbitala prekriva z p-orbitalo, da tvorita dve novi sp-orbitali, Sp2 hibridizacija pa je oblika orbitalne hibridizacije, pri kateri se ena s-orbitala prekriva z dvema p-orbitalama, da se tvorijo tri nove hibridne orbitale, medtem ko je hibridizacija Sp3 oblika orbitalne hibridizacije, pri kateri se ena s orbitala prekriva s tremi p orbitalami. To je temeljna razlika med hibridnimi orbitalami sp sp2 in sp3. Poleg tega ima vsaka od novih hibridnih orbital, ki nastanejo v teh treh oblikah hibridizacij, različne s-orbitalne značilnosti, ker se s-orbitale mešajo z različnim številom p-orbital. Zato imajo tudi različne p orbitalne značilnosti.
Lahko pa poudarimo veliko razliko med sp sp2 in sp3 hibridizacijo glede na s karakteristiko teh hibridnih orbital; hibridne orbitale sp imajo 50 % s orbitalne značilnosti, hibridne orbitale sp2 pa 33 % s orbitalne značilnosti, medtem ko imajo sp3 hibridne orbitale 25 % s orbitalne značilnosti. Poleg tega vsaka hibridizacija pusti različno število nehibridiziranih orbital. Na primer, sp hibridizacija vključuje samo 1 p atomske orbitale. Tako ostaneta dve nehibridizirani p atomski orbitali.
Spodnja infografika prikazuje podrobno vzporedno primerjavo razlike med hibridizacijo sp sp2 in sp3.
Povzetek – sp sp2 proti sp3
Hibridizacija je proces, v katerem se atomske orbitale med seboj pomešajo, da tvorijo nove hibridne orbitale, ki so lahko podvržene kovalentni kemični vezi. Najenostavnejše oblike atomskih orbitalnih hibridizacij so sp, sp2 in sp3 hibridizacije. Ključna razlika med sp sp2 in sp3 je v tem, da imajo sp hibridne orbitale 50 % s orbitalne značilnosti in sp2 hibridne orbitale 33 % s orbitalne značilnosti, medtem ko imajo sp3 hibridne orbitale 25 % s orbitalne značilnosti.
