Unterschied zwischen sp sp2 und sp3 Hybridisierung

Hauptunterschied - sp vs sp² gegen sp³ Hybridisierung

Orbitale sind hypothetische Strukturen, die mit Elektronen gefüllt werden können. Nach verschiedenen Erkenntnissen haben Wissenschaftler unterschiedliche Formen für diese Orbitale vorgeschlagen. Es gibt drei Haupttypen von Orbitalen: Atomorbitale, Molekülorbitale und Hybridorbitale. Atomorbitale eines Atoms werden hybridisiert, um geeignete Orbitale für die chemische Bindung herzustellen. In der Chemie ist Hybridisierung das Mischen verschiedener Atomorbitale, um Hybridorbitale zu bilden. Es gibt verschiedene Formen von Hybridisierungen, die verschiedene Formen von Hybridorbitalen wie sp, sp² und sp³ Hybrid-Orbitale. Diese Orbitale werden durch Hybridisierung von s- und p-Atomorbitalen in unterschiedlichen Verhältnissen gebildet. Der Hauptunterschied zwischen SP SP² und sp³ Hybridisierung ist das sp Hybridisierung bildet Hybridorbitale mit 50% s-Orbitalcharakteristika und sp² Hybridisierung bildet Hybridorbitale mit 33% s-Orbitalcharakteristik, während sp³ Hybridisierung bildet Hybridorbitale mit 25% Orbitalcharakteristika.

Wichtige Bereiche

1. Was ist sp Hybridisierung?
     - Definition, Berechnung von S- und P-Merkmalen, weitere Merkmale
2. Was ist sp² Hybridisierung
     - Definition, Berechnung von S- und P-Merkmalen, weitere Merkmale
3. Was ist sp³ Hybridisierung
     - Definition, Berechnung von S- und P-Merkmalen, weitere Merkmale
4. Was ist der Unterschied zwischen sp sp² und sp³ Hybridisierung
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Atomorbital, Hybridorbitale, Hybridisierung, Orbitale, SP-Hybridisierung, SP² Hybridisierung, Sp³ Hybridisierung

Was ist sp Hybridisierung?

sp Hybridisierung ist die Hybridisierung, die zwischen einem s-Atomorbital und einem p-Atomorbital stattfindet. Eine Elektronenhülle enthält drei p-Orbitale. Daher sind nach der Hybridisierung eines s-Orbitals mit einem dieser p-Orbitale zwei nicht hybridisierte p-Orbitale in diesem Atom vorhanden. Hier betrachten wir alle s- und p-Orbitale als atomare Orbitale (s + p). Das Verhältnis zwischen s- und p-Orbitalen beträgt 1: 1. Daher ist der Bruchteil des s-Orbitals 1/2 und der Bruchteil der p-Orbitale 1/2.

S (oder p) charakteristischer Prozentsatz = Gesamtatomorbitale x (1/2) x 100%
                                                              = 50%

Abbildung 1: sp Hybridisierung

Die resultierenden Hybridorbitale haben 50% von s und 50% von p. Da nur zwei Hybridorbitale gebildet werden, ist die räumliche Anordnung der SP-Orbitale linear. Die beiden Hybridorbitale sind in entgegengesetzte Richtungen gerichtet. Daher beträgt der Winkel zwischen diesen Orbitalen 180^OC.

Was ist sp² Hybridisierung

sp² Hybridisierung ist das Mischen eines Atomorbitals mit zwei p-Atomorbitalen. Die neu gebildeten Hybridorbitale werden als sp² Hybrid-Orbitale. Die resultierenden Hybridorbitale haben etwa 33,33% der s-Zeichen und etwa 66,66% der p-Zeichen. Dies liegt daran, dass insgesamt drei Atomorbitale an der Hybridisierung beteiligt sind und die Prozentsätze der s- und p-Eigenschaften wie folgt variieren.

Wir betrachten hier alle s- und p-Orbitale als atomare Orbitale (s + p + p). Das Verhältnis zwischen s- und p-Orbitalen beträgt 1: 2. Daher beträgt der Anteil des s-Orbitals 1/3 und der Anteil der p-Orbitale 2/3. 

S charakteristischer Prozentsatz = Gesamtatomorbitale x (1/3) x 100%
                                                  = 33,33%
P charakteristischer Prozentsatz = Gesamtatomorbitale x (2/3) x 100%
                                                  = 66,66%

Abbildung 2: sp² Hybridisierung

Die räumliche Anordnung von sp² Hybridorbitale sind trigonal planar. Daher beträgt der Winkel zwischen diesen Orbitalen 120^ODie Atome, die diese Hybridisierung durchlaufen, haben ein nicht hybridisiertes p-Orbital, da nur zwei von drei p-Orbitalen an dieser Hybridisierung beteiligt sind.

Was ist sp³ Hybridisierung

sp³ Hybridisierung ist das Mischen eines Atomorbitals mit drei p-Atomorbitalen. Hier haben die Atome keine nicht hybridisierten p-Orbitale, da alle drei p-Orbitale an der Hybridisierung beteiligt sind. Die resultierenden Orbitale sind als sp bekannt³ Hybrid-Orbitale. Wie für sp² Orbitale können wir die s- und p-Eigenschaften dieser Orbitale berechnen.

In sp³ Hybridisierung betrachten wir, dass alle s- und p-Orbitale nur atomare Orbitale sind (s + p + p + p). Das Verhältnis zwischen s- und p-Orbitalen beträgt 1: 3. Daher ist der Anteil des s-Orbitals 1/4 und der Anteil der p-Orbitale ist ¾.  

S charakteristischer Prozentsatz = Gesamtatomorbitale x (1/4) x 100%
                                                  = 25%
p charakteristischer Prozentsatz = Gesamtatomorbitale x (3/4) x 100%
                                                  = 75%

Abbildung 3: sp³ Hybridisierung

Diese Orbitale werden gebildet, wenn eines der Orbitale und 3-p-Orbitale hybridisiert werden. Die resultierenden Hybridorbitale haben etwa 25% der s-Zeichen und etwa 75% der p-Zeichen. Die räumliche Anordnung dieser Orbitale ist tetraedrisch. Daher beträgt der Winkel zwischen diesen Orbitalen 109,5^OC.

Unterschied zwischen sp sp² und sp³ Hybridisierung

Definition

sp Hybridisierung: sp Hybridisierung ist die Hybridisierung, die zwischen einem s-Atomorbital und einem p-Atomorbital stattfindet.

sp² Hybridisierung: sp² Hybridisierung ist das Mischen eines Atomorbitals mit zwei p-Atomorbitalen.

sp³ Hybridisierung: sp³ Hybridisierung ist das Mischen eines Atomorbitals mit drei Atomorbitalen.

S Eigenschaften

sp Hybridisierung: Der charakteristische s-Prozentsatz der sp-Hybridorbitale beträgt 50%..

sp² Hybridisierung: Der charakteristische Prozentsatz von s² Hybridorbitale beträgt 33,33%.

sp³ Hybridisierung: Der charakteristische Prozentsatz von s³ Hybridorbitale beträgt 25%.

P Charakteristischer Prozentsatz von Hybridorbitalen

sp Hybridisierung: Der p-charakteristische Prozentsatz der sp-Hybridorbitale beträgt 50%..

sp² Hybridisierung: Der p-charakteristische Prozentsatz von sp² Hybrid-Orbitale machen 66,66% aus.

sp³ Hybridisierung: Der p-charakteristische Prozentsatz von sp³ Hybridorbitale beträgt 75%.

Winkel zwischen Orbitalen

sp Hybridisierung: Der Winkel zwischen sp Orbitalen beträgt 180 ° C.

sp² Hybridisierung: Der Winkel zwischen sp² Orbitale sind 120 ° C.

sp³ Hybridisierung: Der Winkel zwischen sp³ Orbitale sind 109,5 ° C.

Geometrie

sp Hybridisierung: Die Geometrie der Orbitalanordnung bei der sp-Hybridisierung ist linear.

sp² Hybridisierung: Die Geometrie der Orbitalanordnung in sp² Hybridisierung ist trigonal planar.

sp³ Hybridisierung: Die Geometrie der Orbitalanordnung in sp³ Hybridisierung ist tetraedrisch.

Anzahl der nicht hybridisierten Orbitale

sp Hybridisierung: Die Sp-Hybridisierung führt zu zwei nicht hybridisierten p-Orbitalen.

sp² Hybridisierung: Sp² Hybridisierung führt zu einem nicht hybridisierten p-Orbital.

sp³ Hybridisierung: Sp³ Hybridisierung führt zu keinen nicht hybridisierten p-Orbitalen.

Fazit

Hybridisierung in der Chemie steht für das Mischen verschiedener Atomorbitale, um neue Hybridorbitale mit unterschiedlichen Eigenschaften zu bilden. Sp, sp² und sp³ Hybridisierungen sind solche Beispiele. Der Hauptunterschied zwischen SP, SP² und sp³ Hybridisierung ist, dass sp Hybridisierung Hybridorbitale mit 50% s-Orbitalcharakteristika bildet und sp² Hybridisierung bildet Hybridorbitale mit 33% s-Orbitalcharakteristik, während sp³ Hybridisierung bildet Hybridorbitale mit 25% Orbitalcharakteristika.

Referenz:

1. „Hybrid-Orbitale“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016, hier verfügbar.
2. "Orbitalhybridisierung". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15. Januar 2018, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. „Hybrydyzacja sp“ von Joanna Kośmider - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. „Hybrydyzacja sp2" von Joanna Kośmider - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
3. “Hybrydyzacja sp3" Von Joanna Kośmider - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia