Der Hauptunterschied zwischen sp, sp2 und sp3 besteht darin, dass die sp-Hybridorbitale 50 % s-Orbitaleigenschaften und sp2-Hybridorbitale 33 % s-Orbitaleigenschaften haben, während sp3-Hybridorbitale 25 % s-Orbitaleigenschaften haben.
Die Begriffe sp, sp2 und sp3 beziehen sich auf verschiedene Hybridisierungen von Orbitalen, die zur Bildung von Hybridorbitalen führen. Orbitale sind hypothetische Regionen um einen Atomkern, die Elektronen dieses Atoms enth alten. Diese Orbitale können einer Hybridisierung unterzogen werden, um neue Hybridorbitale zu bilden, die kovalente chemische Bindungen bilden können. Es gibt verschiedene Formen von Hybridisierungen entsprechend den Atomorbitalen, die am Hybridisierungsprozess teilnehmen. Sp, sp2 und sp3 sind einige übliche Hybridisierungen, an denen die s- und p-Orbitale eines Atoms beteiligt sind.
Was ist sp?
Sp-Hybridisierung ist die einfachste Form der Hybridisierung, bei der ein s-Orbital mit einem p-Orbital überlappt, um zwei neue sp-Orbitale zu bilden. Eine Elektronenhülle enthält drei p-Orbitale. Bei dieser Hybridisierung mischt sich eines dieser drei p-Orbitale mit einem s-Orbital desselben Atoms. Daher verbleiben in diesen Atomen zwei nicht-hybridisierte p-Orbitale.
Abbildung 01: Räumliche Anordnung von sp-Hybridorbitalen
Das Mischungsverhältnis der beiden Atomorbitale beträgt 1:1 (s:p). Daher hat das neue Hybridorbital 50% der s-Orbitaleigenschaften und 50% der p-Orbitaleigenschaften. Dieses Mischen der s- und p-Atomorbitale bilden zwei neue Hybridorbitale. Diese beiden Orbitale ordnen sich in einer linearen räumlichen Anordnung an; Lenken jedes Atomorbitals in die entgegengesetzten Richtungen. Diese Anordnung führt zu der geringsten Spannung zwischen den beiden Orbitalen. Daher beträgt der Bindungswinkel 180◦.
Was ist sp2?
Sp2-Hybridisierung ist eine Form der Orbitalhybridisierung, bei der sich das eine Orbital mit zwei p-Orbitalen überlappt, um drei neue Hybridorbitale zu bilden. Da es in einem Atom drei p-Atomorbitale gibt, hinterlässt diese Hybridisierung ein nicht-hybridisiertes p-Orbital. Anders als bei der sp-Hybridisierung ist bei dieser Form der Hybridisierung die s-Charakteristik jedes sp2-Hybridorbitals zu 33 % vorhanden, während die p-Orbitalcharakteristik 66 % beträgt.
Abbildung 02: Räumliche Anordnung der sp2-Orbitale
Dies sind jedoch nur Näherungswerte, da das Verhältnis zwischen den drei an dieser Hybridisierung beteiligten Atomorbitalen s:p=1:2 beträgt.
Dann ist die s-Charakteristik gleich 100/3=33,33%
Und die p-Charakteristik ist gleich (100/3) x 2=66,66%
Diese drei neuen Hybridorbitale erh alten die trigonale planare räumliche Anordnung, um die Spannung zwischen den Orbitalen zu minimieren. Außerdem beträgt der Bindungswinkel zwischen diesen Orbitalen 120◦.
Was ist SP3?
Sp3-Hybridisierung ist eine Form der Orbitalhybridisierung, bei der ein s-Orbital mit drei p-Orbitalen überlappt. Daher gibt es keine nicht hybridisierten p-Orbitale, da alle p-Orbitale am Hybridisierungsprozess beteiligt sind.
Abbildung 03: Räumliche Anordnung von sp3-Hybridorbitalen
Daher ergeben sich 4 neue Hybridorbitale. Da das Verhältnis zwischen s- und p-Orbitalen 1:3 beträgt, beträgt die s-Charakteristik jedes Hybridorbitals 25 %, während die p-Orbitalcharakteristik 75 % beträgt. Diese neuen Hybridorbitale ordnen sich in einer tetraedrischen Anordnung mit einem Bindungswinkel von 109,5◦ an.
Was ist der Unterschied zwischen sp, sp2 und sp3?
Sp-Hybridisierung ist die einfachste Form der Hybridisierung, bei der ein s-Orbital mit einem p-Orbital überlappt, um zwei neue sp-Orbitale zu bilden, und eine Sp2-Hybridisierung ist eine Form der Orbitalhybridisierung, bei der ein s-Orbital mit zwei p-Orbitalen überlappt bilden drei neue Hybridorbitale, während die Sp3-Hybridisierung eine Form der Orbitalhybridisierung ist, bei der ein Orbital mit drei p-Orbitalen überlappt. Dies ist der grundlegende Unterschied zwischen sp, sp2- und sp3-Hybridorbitalen. Darüber hinaus hat jedes der neuen Hybridorbitale, die sich bei diesen drei Formen der Hybridisierung bilden, unterschiedliche s-Orbitaleigenschaften, da sich die s-Orbitale mit einer unterschiedlichen Anzahl von p-Orbitalen mischen. Daher haben sie auch unterschiedliche Eigenschaften der p-Orbitale.
Wir können jedoch den Hauptunterschied zwischen der Hybridisierung von sp, sp2 und sp3 gemäß der s-Charakteristik dieser Hybridorbitale betonen; sp-Hybridorbitale haben 50% s-Orbitaleigenschaften und sp2-Hybridorbitale haben 33% s-Orbitaleigenschaften, während sp3-Hybridorbitale 25% s-Orbitaleigenschaften haben. Darüber hinaus hinterlässt jede Hybridisierung eine unterschiedliche Anzahl nicht hybridisierter Orbitale. Beispielsweise umfasst die sp-Hybridisierung nur 1 p-Atomorbitale. Somit hinterlässt es zwei nicht hybridisierte p-Atomorbitale.
Die folgende Infografik zeigt einen detaillierten direkten Vergleich der Unterschiede zwischen sp-sp2- und sp3-Hybridisierung.
Zusammenfassung – sp sp2 vs. sp3
Hybridisierung ist ein Prozess, bei dem sich Atomorbitale miteinander vermischen, um neue Hybridorbitale zu bilden, die eine kovalente chemische Bindung eingehen können. Die einfachsten Formen von Atomorbital-Hybridisierungen sind sp-, sp2- und sp3-Hybridisierungen. Der Hauptunterschied zwischen sp sp2 und sp3 besteht darin, dass die sp-Hybridorbitale 50% s-Orbitaleigenschaften und die sp2-Hybridorbitale 33% s-Orbitaleigenschaften haben, während die sp3-Hybridorbitale 25% s-Orbitaleigenschaften haben.
