ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง sp sp2 และ sp3 คือ sp ไฮบริดออร์บิทัลมีลักษณะการโคจร 50% s และออร์บิทัลไฮบริด sp2 มีลักษณะการโคจร 33% ในขณะที่ sp3 ไฮบริดออร์บิทัลมีลักษณะการโคจร 25%
คำว่า sp, sp2 และ sp3 หมายถึงการผสมพันธุ์ของออร์บิทัลแบบต่างๆ ที่นำไปสู่รูปแบบไฮบริดออร์บิทัล ออร์บิทัลเป็นบริเวณสมมุติฐานรอบๆ นิวเคลียสของอะตอม ซึ่งประกอบด้วยอิเล็กตรอนของอะตอมนั้น ออร์บิทัลเหล่านี้สามารถถูกไฮบริไดเซชันเพื่อสร้างออร์บิทัลลูกผสมใหม่ที่สามารถสร้างพันธะเคมีโควาเลนต์ได้ การผสมพันธุ์มีหลายรูปแบบตามออร์บิทัลของอะตอมที่มีส่วนร่วมในกระบวนการไฮบริไดเซชันSp, sp2 และ sp3 เป็นการผสมข้ามพันธุ์ทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับออร์บิทัล s และ p ของอะตอม
sp คืออะไร
Sp hybridization เป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุดของการผสมพันธุ์โดยที่ s orbital ทับซ้อนกับ p orbital เพื่อสร้าง sp orbitals ใหม่สองวง เปลือกอิเล็กตรอนประกอบด้วยออร์บิทัลสามพี ในการผสมพันธุ์นี้ ออร์บิทัลหนึ่งในสาม p นี้ผสมกับออร์บิทัล s ของอะตอมเดียวกัน ดังนั้นจึงมี p orbitals ที่ไม่ผสมพันธุ์สองตัวที่เหลืออยู่ในอะตอมเหล่านี้
รูปที่ 01: การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของ sp Hybrid Orbitals
อัตราส่วนการผสมของออร์บิทัลอะตอมทั้งสองคือ 1:1 (s:p) ดังนั้นไฮบริดออร์บิทัลใหม่จึงมีลักษณะการโคจร 50% และลักษณะการโคจรของพี 50% การผสมของออร์บิทัลอะตอม s และ p ทำให้เกิดออร์บิทัลลูกผสมใหม่สองออร์บิทัลออร์บิทัลทั้งสองนี้จัดเรียงในการจัดเรียงเชิงพื้นที่เชิงเส้น นำแต่ละวงโคจรของอะตอมไปในทิศทางตรงกันข้าม การจัดเรียงนี้ส่งผลให้เกิดความเครียดน้อยที่สุดระหว่างออร์บิทัลทั้งสอง ดังนั้นมุมพันธะจะเป็น 180◦
sp2 คืออะไร
Sp2 hybridization เป็นรูปแบบหนึ่งของ orbital hybridization โดยที่หนึ่งออร์บิทัลคาบเกี่ยวกันกับ p ออร์บิทัลสองตัวเพื่อสร้างออร์บิทัลไฮบริดใหม่สามออร์บิทัล เนื่องจากมีออร์บิทัลอะตอมอยู่สามออร์บิทัลในอะตอมหนึ่ง ไม่เหมือนกับ sp hybridization ในรูปแบบของ hybridization นี้ คุณลักษณะ s ของแต่ละ sp2 hybrid orbital มีอยู่ 33% ในขณะที่ p orbital feature คือ 66%
รูปที่ 02: การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของ sp2 Orbitals
อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงค่าโดยประมาณเนื่องจากอัตราส่วนระหว่างออร์บิทัลอะตอมทั้งสามที่เกี่ยวข้องกับการผสมพันธุ์นี้คือ s:p=1:2
จากนั้นคุณสมบัติ s เท่ากับ 100/3=33.33%
และคุณสมบัติ p เท่ากับ (100/3) x 2=66.66%
ออร์บิทัลไฮบริดใหม่ทั้งสามนี้ได้รับการจัดเรียงเชิงพื้นที่ระนาบสามเหลี่ยมเพื่อลดความเครียดระหว่างออร์บิทัล นอกจากนี้ มุมพันธะระหว่างออร์บิทัลเหล่านี้คือ 120◦
sp3 คืออะไร
Sp3 hybridization เป็นรูปแบบหนึ่งของ orbital hybridization โดยที่หนึ่ง orbital ทับซ้อนกับ p สามออร์บิทัล ดังนั้นจึงไม่มี p orbitals ที่ไม่ผสมพันธุ์เนื่องจาก p orbitals ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับกระบวนการผสมข้ามพันธุ์
รูปที่ 03: การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของ sp3 Hybrid Orbitals
ด้วยเหตุนี้ จึงมีออร์บิทัลลูกผสมใหม่ 4 ออร์บิทัล เนื่องจากอัตราส่วนระหว่าง s และ p ออร์บิทัลคือ 1:3 ลักษณะของ s ของแต่ละออร์บิทัลแบบไฮบริดคือ 25% ในขณะที่คุณลักษณะ p ออร์บิทัลคือ 75% ออร์บิทัลไฮบริดใหม่เหล่านี้จัดเรียงในรูปแบบจัตุรมุขด้วยมุมพันธะ 109.5◦
sp sp2 กับ sp3 ต่างกันอย่างไร
Sp hybridization เป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุดของการผสมข้ามพันธุ์โดยที่ s orbital ทับซ้อนกับ p orbital เพื่อสร้าง sp orbitals ใหม่สองวง และ Sp2 hybridization เป็นรูปแบบหนึ่งของ orbital hybridization โดยที่หนึ่ง s orbital ทับซ้อนกับ p สองออร์บิทัล สร้างออร์บิทัลไฮบริดใหม่สามออร์บิทัล ในขณะที่ไฮบริไดเซชัน Sp3 เป็นรูปแบบของไฮบริไดเซชันแบบออร์บิทัลซึ่งออร์บิทัลหนึ่งคาบเกี่ยวกับออร์บิทัลสามพี นี่คือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างออร์บิทัลไฮบริด sp sp2 และ sp3 ยิ่งไปกว่านั้น ออร์บิทัลลูกผสมใหม่แต่ละออร์บิทัลที่ก่อตัวในสามรูปแบบของไฮบริไดเซชันนั้นมีลักษณะการโคจรที่แตกต่างกันเนื่องจากออร์บิทัล s ผสมกับจำนวน p ออร์บิทัลที่ต่างกัน ดังนั้นพวกมันจึงมีลักษณะการโคจรของ p ที่แตกต่างกันเช่นกัน
อย่างไรก็ตาม เราสามารถเน้นความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการผสม sp sp2 และ sp3 ตามลักษณะเฉพาะของออร์บิทัลไฮบริดเหล่านี้ sp ไฮบริดออร์บิทัลมีลักษณะการโคจร 50% และออร์บิทัลไฮบริด sp2 มีลักษณะการโคจร 33% ในขณะที่ออร์บิทัลไฮบริด sp3 มีลักษณะการโคจร 25%ยิ่งไปกว่านั้น การผสมพันธุ์แต่ละครั้งทำให้ออร์บิทัลที่ไม่ผสมพันธุ์มีจำนวนต่างกัน ตัวอย่างเช่น sp การผสมพันธุ์เกี่ยวข้องกับออร์บิทัลอะตอมเพียง 1 p ดังนั้นจึงเหลือออร์บิทัลอะตอม p ที่ไม่ผสมพันธุ์ไว้ 2 ออร์แกน
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบโดยละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการผสม sp sp2 และ sp3
สรุป – sp sp2 vs sp3
ไฮบริไดเซชันเป็นกระบวนการที่ออร์บิทัลของอะตอมผสมกันเพื่อสร้างออร์บิทัลลูกผสมใหม่ที่สามารถผ่านพันธะเคมีโควาเลนต์ได้ รูปแบบที่ง่ายที่สุดของไฮบริไดเซชันของอะตอมมิกคือการผสมแบบ sp, sp2 และ sp3 ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง sp sp2 และ sp3 คือ sp ไฮบริดออร์บิทัลมีลักษณะการโคจร 50% และออร์บิทัลไฮบริด sp2 มีลักษณะการโคจร 33% ในขณะที่ออร์บิทัลไฮบริด sp3 มีลักษณะการโคจร 25%
