Principal diferença - sp vs sp² vs sp³ Hibridização

Orbitais são estruturas hipotéticas que podem ser preenchidas com elétrons. De acordo com diferentes descobertas, os cientistas propuseram diferentes formas para esses orbitais. Existem três tipos principais de orbitais: orbitais atômicos, orbitais moleculares e orbitais híbridos. Os orbitais atômicos de um átomo sofrem hibridização para formar orbitais adequados para ligação química. Em química, a hibridização é a mistura de diferentes orbitais atômicos para formar orbitais híbridos. Existem diferentes formas de hibridização que fazem diferentes formas de orbitais híbridos, como sp, sp² e sp³ orbitais híbridos. Esses orbitais são formados pela hibridização dos orbitais atômicos se p em diferentes proporções. A principal diferença entre sp sp² e sp³ hibridização é que hibridização sp forma orbitais híbridos com características orbitais de 50% s e sp² a hibridização forma orbitais híbridos com características orbitais de 33% s, enquanto sp³ a hibridização forma orbitais híbridos com características orbitais de 25% s.

Principais áreas cobertas

1. O que é hibridização sp - Definição, Cálculo das Características S e P, Outros Recursos 2. O que é sp² Hibridização - Definição, Cálculo das Características S e P, Outros Recursos 3. O que é sp³ Hibridização - Definição, Cálculo das Características S e P, Outros Recursos 4. Qual é a diferença entre sp sp² e sp³ Hibridização - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: orbital atômico, orbitais híbridos, hibridização, orbitais, hibridização sp, sp² Hibridização, Sp³ Hibridização

O que é hibridização sp

hibridização sp é a hibridização que ocorre entre um orbital atômico s e um orbital atômico p. Uma camada de elétrons contém três orbitais p. Portanto, após a hibridização de um orbital s com um desses orbitais p, há dois orbitais p não hibridizados presentes naquele átomo. Aqui, consideramos que todos os orbitais se p apenas como orbitais atômicos (s + p). A proporção entre os orbitais se p é de 1: 1. Portanto, a fração do orbital s é 1/2, e a fração dos orbitais p é 1/2.

Porcentagem de característica S (ou p) = orbitais atômicos totais x (1/2) x 100% = 50%

Figura 1: hibridização sp

Os orbitais híbridos resultantes têm 50% das características s e 50% das características p. Como apenas dois orbitais híbridos se formaram, o arranjo espacial dos orbitais sp é linear. Os dois orbitais híbridos são direcionados para direções opostas. Portanto, o ângulo entre esses orbitais é 180^oC.

O que é sp² Hibridização

sp² a hibridização é a mistura de um orbital atômico com dois orbitais p atômicos. Os orbitais híbridos recém-formados são conhecidos como sp² orbitais híbridos. Os orbitais híbridos resultantes têm cerca de 33,33% de caracteres s e cerca de 66,66% de caracteres p. Isso ocorre porque um total de três orbitais atômicos estão envolvidos na hibridização, e as porcentagens das características s e p variam como segue.

Aqui, consideramos que todos os orbitais se p apenas como orbitais atômicos (s + p + p). A proporção entre os orbitais se p é de 1: 2. Portanto, a fração do orbital s é 1/3 e a fração dos orbitais p é 2/3.

Porcentagem de característica S = orbitais atômicos totais x (1/3) x 100% = 33,33% porcentagem de característica P = orbitais atômicos totais x (2/3) x 100% = 66,66%

Figura 2: sp² Hibridização

O arranjo espacial de sp² orbitais híbridos é trigonal planar. Portanto, o ângulo entre esses orbitais é 120^oC. Os átomos que sofrem esta hibridização têm 1 orbital p não hibridizado porque apenas dois dos três orbitais p estão envolvidos nesta hibridização.

O que é sp³ Hibridização

sp³ Hibridização é a mistura de um orbital atômico com três p orbitais atômicos. Aqui, os átomos não têm orbitais p não hibridizados porque todos os três orbitais p estão envolvidos na hibridização. Os orbitais resultantes são conhecidos como sp³ orbitais híbridos. O mesmo que para sp² orbitais, podemos calcular as características s e p desses orbitais.

Em sp³ hibridização, consideramos que todos os orbitais se p apenas como orbitais atômicos (s + p + p + p). A proporção entre os orbitais se p é de 1: 3. Portanto, a fração do orbital s é ¼, e a fração dos orbitais p é ¾.

Porcentagem de característica S = orbitais atômicos totais x (1/4) x 100% = 25% porcentagem de característica p = orbitais atômicos totais x (3/4) x 100% = 75%

Figura 3: sp³ Hibridização

Esses orbitais são formados quando um orbital s e os orbitais 3 p são hibridizados. Os orbitais híbridos resultantes têm cerca de 25% de caracteres s e cerca de 75% de caracteres p. O arranjo espacial desses orbitais é tetraédrico. Portanto, o ângulo entre esses orbitais é 109,5^oC.

Diferença entre sp sp² e sp³ Hibridização

Definição

Hibridização sp: hibridização sp é a hibridização que ocorre entre um orbital atômico s e um orbital atômico p.

sp² Hibridização: sp² a hibridização é a mistura de um orbital atômico com dois orbitais p atômicos.

sp³ Hibridização: sp³ a hibridização é a mistura de um orbital atômico com três p orbitais atômicos.

Características S

Hibridização sp: A porcentagem característica de orbitais híbridos sp é de 50%.

sp² Hibridização: A porcentagem característica s de sp² orbitais híbridos é 33,33%.

sp³ Hibridização: A porcentagem característica de s de sp³ orbitais híbridos é 25%.

P Porcentagem característica de orbitais híbridos

Hibridização sp: A porcentagem característica p de orbitais híbridos sp é de 50%.

sp² Hibridização: A porcentagem característica p de sp² orbitais híbridos é 66,66%.

sp³ Hibridização: A porcentagem característica p de sp³ orbitais híbridos é 75%.

Ângulo entre orbitais

Hibridização sp: O ângulo entre os orbitais sp é de 180 ° C.

sp² Hibridização: O ângulo entre sp² orbitais é 120 ° C.

sp³ Hibridização: O ângulo entre sp³ orbitais é 109,5 ° C.

Geometria

Hibridização sp: A geometria do arranjo orbital na hibridização sp é linear.

sp² Hibridização: A geometria do arranjo orbital em sp² a hibridização é trigonal planar.

sp³ Hibridização: A geometria do arranjo orbital em sp³ a hibridização é tetraédrica.

Número de orbitais não hibridizados

Hibridização sp: A hibridização Sp resulta em dois orbitais p não hibridizados.

sp² Hibridização: Sp² a hibridização resulta em orbitais p não hibridizados.

sp³ Hibridização: Sp³ a hibridização não resulta em orbitais p não hibridizados.

Conclusão

A hibridização em química significa a mistura de diferentes orbitais atômicos para formar novos orbitais híbridos com características diferentes. Sp, sp² e sp³ hibridizações são exemplos. A principal diferença entre sp, sp² e sp³ hibridização é que a hibridização sp forma orbitais híbridos com características orbitais de 50% s e sp² a hibridização forma orbitais híbridos com características orbitais de 33% s, enquanto sp³ a hibridização forma orbitais híbridos com características orbitais de 25% s.

Referência:

1. “Orbitais Híbridos”. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 de julho de 2016, disponível aqui.2. “Hibridização orbital.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 de janeiro de 2018, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Hybrydyzacja sp” Por Joanna Kośmider - Própria obra (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “Hybrydyzacja sp2” Por Joanna Kośmider - Própria obra (Domínio Público) via Commons Wikimedia3. “Hybrydyzacja sp3” Por Joanna Kośmider - Própria obra (Domínio Público) via Commons Wikimedia