Diferencia entre sp sp2 y sp3 Hibridación

Diferencia principal - sp vs sp² vs sp³ Hibridación

Los orbitales son estructuras hipotéticas que se pueden llenar con electrones. Según diferentes descubrimientos, los científicos han propuesto diferentes formas para estos orbitales. Hay tres tipos principales de orbitales: orbitales atómicos, orbitales moleculares y orbitales híbridos. Los orbitales atómicos de un átomo se someten a hibridación para hacer orbitales adecuados para enlaces químicos. En química, la hibridación es la mezcla de diferentes orbitales atómicos para formar orbitales híbridos. Hay diferentes formas de hibridación que hacen diferentes formas de orbitales híbridos como sp, sp² y sp³ Orbitales híbridos. Estos orbitales se forman por la hibridación de los orbitales atómicos syp en diferentes proporciones. La principal diferencia entre sp sp² y sp³ la hibridación es eso La hibridación sp forma orbitales híbridos que tienen características orbitales de 50% s y sp² La hibridación forma orbitales híbridos que tienen características orbitales del 33% s mientras que sp³ La hibridación forma orbitales híbridos que tienen características orbitales del 25% s.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la hibridación sp?
     - Definición, Cálculo de las características de S y P, Otras características
2. Que es sp² Hibridación
     - Definición, Cálculo de las características de S y P, Otras características
3. Que es sp³ Hibridación
     - Definición, Cálculo de las características de S y P, Otras características
4. ¿Cuál es la diferencia entre sp sp² y sp³ Hibridación
     - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Orbital atómico, Orbital híbrido, Hibridación, Orbital, Hibridación Sp, Sp² Hibridación, Sp³ Hibridación

¿Qué es la hibridación sp?

La hibridación sp es la hibridación que tiene lugar entre un orbital atómico y un orbital atómico p. Una capa de electrones contiene tres orbitales p. Por lo tanto, después de la hibridación de un orbital s con uno de estos orbitales p, hay dos orbitales p no hibridados presentes en ese átomo. Aquí, consideramos que todos los orbitales s y p son simplemente orbitales atómicos (s + p). La relación entre los orbitales s y p es 1: 1. Por lo tanto, la fracción de s orbital es 1/2, y la fracción de p orbitales es 1/2.

S (o p) porcentaje característico = orbitales atómicos totales x (1/2) x 100%
                                                              = 50%

Figura 1: hibridación sp

Los orbitales híbridos resultantes tienen el 50% de las características y el 50% de las características p. Como solo se formaron dos orbitales híbridos, la disposición espacial de los orbitales sp es lineal. Los dos orbitales híbridos se dirigen a direcciones opuestas. Por lo tanto, el ángulo entre estos orbitales es 180^odo.

Que es sp² Hibridación

sp² la hibridación es la mezcla de un orbital atómico con dos p orbitales atómicos. Los orbitales híbridos de nueva formación se conocen como sp² Orbitales híbridos. Los orbitales híbridos resultantes tienen aproximadamente el 33.33% de los caracteres s y aproximadamente el 66.66% de los caracteres p. Esto se debe a que un total de tres orbitales atómicos están involucrados en la hibridación, y los porcentajes de las características s y p varían de la siguiente manera.

Aquí, consideramos que todos los orbitales s y p son simplemente orbitales atómicos (s + p + p). La relación entre los orbitales s y p es 1: 2. Por lo tanto, la fracción de orbital s es 1/3 y la fracción de orbitales p es 2/3. 

Porcentaje característico S = orbitales atómicos totales x (1/3) x 100%
                                                  = 33.33%
P porcentaje característico = orbitales atómicos totales x (2/3) x 100%
                                                  = 66.66%

Figura 2: sp² Hibridación

La disposición espacial de sp² Orbitales híbridos es trigonal planar. Por lo tanto, el ángulo entre estos orbitales es 120^oC. Los átomos que experimentan esta hibridación tienen 1 orbital p no hibridado porque solo dos de los tres orbitales p participan en esta hibridación.

Que es sp³ Hibridación

sp³ La hibridación es la mezcla de un orbital atómico con tres orbitales atómicos p. Aquí, los átomos no tienen orbitales p no hibridados porque los tres orbitales p están involucrados en la hibridación. Los orbitales resultantes se conocen como sp³ Orbitales híbridos. Igual que para sp² Orbitales, podemos calcular las características s y p de estos orbitales..

En sp³ En la hibridación, consideramos que todos los orbitales s y p son simplemente orbitales atómicos (s + p + p + p). La relación entre los orbitales s y p es 1: 3. Por lo tanto, la fracción de s orbital es ¼, y la fracción de p orbital es ¼.  

S porcentaje característico = orbitales atómicos totales x (1/4) x 100%
                                                  = 25%
porcentaje característico p = orbitales atómicos totales x (3/4) x 100%
                                                  = 75%

Figura 3: sp³ Hibridación

Estos orbitales se forman cuando uno es orbital, y los orbitales 3 p se hibridan. Los orbitales híbridos resultantes tienen alrededor del 25% de los caracteres s y alrededor del 75% de los caracteres p. La disposición espacial de estos orbitales es tetraédrica. Por lo tanto, el ángulo entre estos orbitales es 109.5^odo.

Diferencia entre sp sp² y sp³ Hibridación

Definición

hibridación sp: La hibridación sp es la hibridación que tiene lugar entre un orbital atómico y un orbital atómico..

sp² Hibridación: sp² la hibridación es la mezcla de un orbital atómico con dos orbitales atómicos p.

sp³ Hibridación: sp³ la hibridación es la mezcla de un orbital atómico con tres orbitales atómicos p.

S caracteristicas

hibridación sp: El porcentaje característico de los orbitales híbridos sp es del 50%..

sp² Hibridación: El porcentaje característico de sp² Orbitales híbridos es 33.33%..

sp³ Hibridación: El porcentaje característico de sp³ orbitales híbridos es del 25%.

P Porcentaje característico de orbitales híbridos

hibridación sp: El porcentaje característico p de los orbitales híbridos sp es del 50%..

sp² Hibridación: El porcentaje característico p de sp² Orbitales híbridos es 66.66%..

sp³ Hibridación: El porcentaje característico p de sp³ orbitales híbridos es del 75%.

Ángulo entre los orbitales

hibridación sp: El ángulo entre los orbitales sp es 180 ° C.

sp² Hibridación: El angulo entre sp² orbitales es 120 ° C.

sp³ Hibridación: El angulo entre sp³ orbitales es 109.5 ° C.

Geometría

hibridación sp: La geometría de la disposición orbital en hibridación sp es lineal..

sp² Hibridación: La geometría de la disposición orbital en sp.² La hibridación es trigonal planar..

sp³ Hibridación: La geometría de la disposición orbital en sp.³ La hibridación es tetraédrica..

Número de orbitales no hibridados

hibridación sp: La hibridación Sp da como resultado dos orbitales p no hibridados.

sp² Hibridación: Sp² Resultados de hibridación en uno de los orbitales p no hibridados.

sp³ Hibridación: Sp³ la hibridación no da como resultado ningún orbital p no hibridado.

Conclusión

La hibridación en química significa la mezcla de diferentes orbitales atómicos para formar nuevos orbitales híbridos con diferentes características. Sp, sp² y sp³ Las hibridaciones son tales ejemplos. La principal diferencia entre sp, sp² y sp³ la hibridación es que la hibridación sp forma orbitales híbridos que tienen características orbitales de 50% s y sp² La hibridación forma orbitales híbridos que tienen características orbitales del 33% s mientras que sp³ La hibridación forma orbitales híbridos que tienen características orbitales del 25% s.

Referencia:

1. "Orbitales híbridos". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 de julio de 2016, disponible aquí.
2. “Hibridación orbital”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 de enero de 2018, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Hybrydyzacja sp" Por Joanna Kośmider - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. “Hybrydyzacja sp2" Por Joanna Kośmider - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
3. “Hybrydyzacja sp3" Por Joanna Kośmider - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia