La differenza chiave tra sp sp2 e sp3 è che gli orbitali ibridi sp hanno il 50% di caratteristiche orbitali e gli orbitali ibridi sp2 hanno il 33% di caratteristiche orbitali mentre gli orbitali ibridi sp3 hanno il 25% di caratteristiche orbitali.
I termini sp, sp2 e sp3, si riferiscono a diverse ibridazioni di orbitali che portano a formare orbitali ibridi. Gli orbitali sono ipotetiche regioni attorno al nucleo di un atomo, che contengono gli elettroni di quell'atomo. Questi orbitali possono subire l'ibridazione per formare nuovi orbitali ibridi che possono formare legami chimici covalenti. Esistono diverse forme di ibridazione in base agli orbitali atomici che prendono parte al processo di ibridazione. Sp, sp2 e sp3 sono alcune ibridazioni comuni che coinvolgono gli orbitali s e p di un atomo.
Cos'è sp?
L'ibridazione Sp è la forma più semplice di ibridazione in cui un orbitale s si sovrappone a un orbitale p per formare due nuovi orbitali sp. Un guscio di elettroni contiene tre p orbitali. In questa ibridazione, uno di questi tre orbitali p si mescola con un orbitale s dello stesso atomo. Pertanto, in questi atomi rimangono due orbitali p non ibridati.
Figura 01: Disposizione spaziale degli orbitali ibridi sp
Il rapporto di miscelazione dei due orbitali atomici è 1:1 (s:p). Quindi il nuovo orbitale ibrido ha il 50% delle caratteristiche orbitali s e il 50% delle caratteristiche orbitali p. Questa miscelazione degli orbitali atomici s e p forma due nuovi orbitali ibridi. Questi due orbitali si dispongono in una disposizione spaziale lineare; dirigendo ogni orbitale atomico nelle direzioni opposte. Questa disposizione si traduce nella minima deformazione tra i due orbitali. Quindi, l'angolo di legame sarà 180◦.
Cos'è sp2?
L'ibridazione Sp2 è una forma di ibridazione orbitale in cui il proprio orbitale si sovrappone a due p orbitali per formare tre nuovi orbitali ibridi. Poiché ci sono tre p orbitali atomici in un atomo, questa ibridazione lascia un orbitale p non ibridato. A differenza dell'ibridazione sp, in questa forma di ibridazione, la caratteristica s di ciascun orbitale ibrido sp2 è presente per il 33% mentre la caratteristica dell'orbitale p è del 66%.
Figura 02: Disposizione spaziale degli orbitali sp2
Tuttavia, questi sono solo valori approssimativi perché il rapporto tra i tre orbitali atomici coinvolti in questa ibridazione è s:p=1:2.
Allora la caratteristica s è uguale a 100/3=33,33%
E la caratteristica p è uguale a (100/3) x 2=66,66%
Questi tre nuovi orbitali ibridi ottengono la disposizione spaziale planare trigonale per ridurre al minimo la deformazione tra gli orbitali. Inoltre, l'angolo di legame tra questi orbitali è 120◦.
Cos'è sp3?
L'ibridazione Sp3 è una forma di ibridazione orbitale in cui il proprio orbitale si sovrappone a tre p orbitali. Pertanto, non ci sono orbitali p non ibridati poiché tutti gli orbitali p coinvolgono nel processo di ibridazione.
Figura 03: Disposizione spaziale degli orbitali ibridi sp3
Quindi, questo si traduce in 4 nuovi orbitali ibridi. Poiché il rapporto tra s e p orbitali è 1:3, la caratteristica s di ciascun orbitale ibrido è del 25% mentre la caratteristica dell'orbitale p è del 75%. Questi nuovi orbitali ibridi si dispongono in una disposizione tetraedrica con un angolo di legame di 109,5◦.
Qual è la differenza tra sp sp2 e sp3?
L'ibridazione Sp è la forma più semplice di ibridazione in cui un orbitale s si sovrappone a un orbitale p per formare due nuovi orbitali sp e un'ibridazione Sp2 è una forma di ibridazione orbitale in cui un orbitale s si sovrappone con due orbitali p a formano tre nuovi orbitali ibridi mentre l'ibridazione Sp3 è una forma di ibridazione orbitale in cui il proprio orbitale si sovrappone a tre orbitali p. Questa è la differenza fondamentale tra gli orbitali ibridi sp sp2 e sp3. Inoltre, ciascuno dei nuovi orbitali ibridi che si formano in queste tre forme di ibridazione ha caratteristiche orbitali s diverse perché gli orbitali s si mescolano con numeri diversi di orbitali p. Pertanto hanno anche caratteristiche p orbitali differenti.
Tuttavia, possiamo sottolineare la principale differenza tra l'ibridazione sp sp2 e sp3 in base alla caratteristica s di questi orbitali ibridi; gli orbitali ibridi sp hanno il 50% di caratteristiche orbitali e gli orbitali ibridi sp2 hanno il 33% di caratteristiche orbitali mentre gli orbitali ibridi sp3 hanno il 25% di caratteristiche orbitali. Inoltre, ogni ibridazione lascia un numero diverso di orbitali non ibridati. Ad esempio, l'ibridazione sp coinvolge solo 1 p orbitali atomici. Quindi, lascia due orbitali atomici p non ibridati.
L'infografica qui sotto mostra un confronto fianco a fianco dettagliato sulla differenza tra l'ibridazione sp sp2 e sp3.
Riepilogo – sp sp2 vs sp3
L'ibridazione è un processo in cui gli orbitali atomici si mescolano tra loro per formare nuovi orbitali ibridi che possono subire legami chimici covalenti. Le forme più semplici di ibridazione orbitale atomica sono le ibridazioni sp, sp2 e sp3. Il differenza fondamentale tra sp sp2 e sp3 è quello gli orbitali ibridi sp hanno caratteristiche orbitali del 50% s e gli orbitali ibridi sp2 hanno caratteristiche orbitali del 33% s mentre gli orbitali ibridi sp3 hanno caratteristiche orbitali del 25% s.
