Różnica między hybrydyzacją a nakładaniem się

The kluczowa różnica między hybrydyzacją a nakładaniem się jest to hybrydyzacja odnosi się do tworzenia nowych hybrydowych orbitali poprzez nakładanie się orbitali atomowych, podczas gdy nakładanie się odnosi się do mieszania orbitali atomowych.

Orbitale są hipotetycznymi strukturami, które można wypełnić elektronami. Według różnych odkryć naukowcy zaproponowali różne kształty dla tych orbitali. Istnieją trzy główne typy orbitali: orbitale atomowe, orbitale molekularne i orbitale hybrydowe. Hybrydowe orbitale powstają w procesie hybrydyzacji. Hybrydyzacja i nakładanie się to dwa powiązane pojęcia chemiczne. Zachodzenie na siebie orbitali atomowych zachodzi podczas hybrydyzacji.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest hybrydyzacja 
3. Co się pokrywa
4. Porównanie obok siebie - hybrydyzacja vs nakładanie się w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest hybrydyzacja?

Hybrydyzacja to proces chemiczny, w którym orbitale hybrydowe powstają w wyniku mieszania orbitali atomowych. Teoria hybrydyzacji to technika, której używamy do opisania struktury orbitalnej cząsteczki. Zasadniczo hybrydyzacja polega na tworzeniu orbitali hybrydowych przez zmieszanie dwóch lub więcej orbitali atomowych. Orientacja tych orbitali determinuje geometrię cząsteczki. Jest to rozwinięcie teorii wiązań walencyjnych.

Przed uformowaniem się orbitali atomowych mają one różne energie, ale po uformowaniu wszystkie orbitale mają tę samą energię. Na przykład, s atomowa orbital i p atomowa orbital mogą łączyć się, tworząc dwie orbitale sp. Orbitale atomowe s i p mają różne energie (energia s < energy of p). But, after hybridization, it forms two sp orbitals which have the same energy, and this energy lies between the energies of individual s and p atomic orbital energies. Moreover, this sp hybrid orbital has 50% s orbital characteristics and 50% p orbital characteristics.

Rysunek 01: Tworzenie hybrydowych orbitali

Idea hybrydyzacji pojawiła się po raz pierwszy w dyskusji, ponieważ ponieważ teoria wiązań walencyjnych nie mogła poprawnie przewidzieć struktury niektórych cząsteczek, takich jak CH₄. Chociaż atom węgla w CH₄ ma tylko dwa niesparowane elektrony zgodnie ze swoją konfiguracją elektronową, może tworzyć cztery wiązania kowalencyjne. Aby utworzyć cztery wiązania, muszą istnieć cztery niesparowane elektrony.

Jedynym sposobem na wyjaśnienie tego zjawiska było myślenie, że orbitale s i p atomu węgla łączą się ze sobą, tworząc nowe orbitale zwane orbitali hybrydowych o tej samej energii. Tutaj jeden s + trzy p daje 4 sp³⁾ orbitale. Dlatego elektrony wypełniają te orbitale hybrydowe równomiernie (jeden elektron na orbitę hybrydową), przestrzegając zasady Hunda. Zatem istnieją cztery elektrony do utworzenia czterech wiązań kowalencyjnych z czterema atomami wodoru.

Co się pokrywa?

Pokrywanie się to proces chemiczny, w którym orbitale atomowe nakładają się na siebie. Innymi słowy, jest to stężenie orbitali w przestrzeni między różnymi atomami, co prowadzi do tworzenia wiązań chemicznych. Linus Pauling po raz pierwszy rozwinął teorię na temat tego nakładania się orbit. Wyjaśnił kąty wiązań molekularnych w różnych cząsteczkach, a ta koncepcja była podstawą teorii hybrydyzacji.

Jaka jest różnica między hybrydyzacją a nakładaniem się?

Hybrydyzacja i nakładanie się to dwa powiązane pojęcia chemiczne. Kluczowa różnica między hybrydyzacją a nakładaniem się polega na tym, że hybrydyzacja polega na tworzeniu nowych orbitali hybrydowych poprzez nakładanie się orbitali atomowych, podczas gdy nakładanie się polega na mieszaniu orbitali atomowych. Ponadto w procesie hybrydyzacji orbitale tych samych atomów nakładają się na siebie, tworząc orbitale hybrydowe, podczas gdy w procesie nakładania się, orbitale tego samego atomu zachodzą na siebie, tworząc orbitale hybrydowe i orbitale różnych atomów nakładają się, tworząc wiązania chemiczne.

Poniższa infografika przedstawia więcej faktów na temat różnicy między hybrydyzacją a nakładaniem się.

Podsumowanie - hybrydyzacja a nakładanie się

Hybrydyzacja i nakładanie się to dwa powiązane pojęcia chemiczne. Podsumowując, kluczową różnicą między hybrydyzacją a nakładaniem się jest to, że hybrydyzacja odnosi się do tworzenia nowych orbitali hybrydowych poprzez nakładanie się orbitali atomowych, podczas gdy nakładanie się oznacza mieszanie orbitali atomowych.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie. „Hybrydowa definicja orbitalna”. ThoughtCo, 22 czerwca 2018 r., Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Hybrydyzacja Sp” Autor: Tem5psu - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia