Kluczowa różnica między hybrydyzacją a nakładaniem się polega na tym, że hybrydyzacja odnosi się do tworzenia nowych orbitali hybrydowych poprzez nakładanie się orbitali atomowych, podczas gdy nakładanie się odnosi się do mieszania orbitali atomowych.
Orbitale to hipotetyczne struktury, które można wypełnić elektronami. Według różnych odkryć naukowcy zaproponowali różne kształty tych orbitali. Istnieją trzy główne typy orbitali: orbitale atomowe, orbitale molekularne i orbitale hybrydowe. Orbitale hybrydowe powstają w procesie hybrydyzacji. Hybrydyzacja i nakładanie się to dwa powiązane pojęcia chemiczne. Podczas hybrydyzacji dochodzi do nakładania się orbitali atomowych.
Co to jest hybrydyzacja?
Hybrydyzacja to proces chemiczny, w którym orbitale hybrydowe powstają z mieszania orbitali atomowych. Teoria hybrydyzacji to technika, której używamy do opisania struktury orbitalnej cząsteczki. Zasadniczo hybrydyzacja to tworzenie orbitali hybrydowych poprzez zmieszanie dwóch lub więcej orbitali atomowych. Orientacja tych orbitali determinuje geometrię cząsteczki. Jest to rozwinięcie teorii wiązań walencyjnych.
Przed utworzeniem orbitali atomowych mają one różne energie, ale po utworzeniu wszystkie orbitale mają taką samą energię. Na przykład orbital atomowy s i orbital atomowy p mogą się łączyć, tworząc dwa orbitale sp. Orbitale atomowe s i p mają różne energie (energia s < energia p). Ale po hybrydyzacji tworzy dwa orbitale sp, które mają tę samą energię, a energia ta leży między energiami poszczególnych orbitali atomowych s i p. Co więcej, ten hybrydowy orbital sp ma 50% charakterystyk orbitalnych s i 50% charakterystyk orbitalnych p.
Rysunek 01: Tworzenie orbitali hybrydowych
Pomysł hybrydyzacji po raz pierwszy pojawił się w dyskusji, ponieważ od czasu teorii wiązań walencyjnych nie udało się poprawnie przewidzieć struktury niektórych cząsteczek, takich jak CH4 Chociaż atom węgla w CH 4 ma tylko dwa niesparowane elektrony zgodnie z jego konfiguracją elektronową, może tworzyć cztery wiązania kowalencyjne. Aby utworzyć cztery wiązania, muszą być cztery niesparowane elektrony.
Jedynym sposobem wyjaśnienia tego zjawiska było myślenie, że orbitale s i p atomu węgla łączą się ze sobą, tworząc nowe orbitale zwane orbitalami hybrydowymi, które mają tę samą energię. Tutaj jeden s + trzy p daje 4 orbitale sp3. Dlatego elektrony równomiernie wypełniają te orbitale hybrydowe (jeden elektron na orbital hybrydowy), zgodnie z regułą Hunda. Tak więc istnieją cztery elektrony do tworzenia czterech wiązań kowalencyjnych z czterema atomami wodoru.
Co się nakłada?
Nakładanie się to proces chemiczny, w którym orbitale atomowe nakładają się na siebie. Innymi słowy, to koncentracja orbitali w przestrzeni pomiędzy różnymi atomami prowadzi do powstania wiązań chemicznych. Linus Pauling jako pierwszy opracował teorię tego nakładania się orbit. Wyjaśnił kąty wiązań molekularnych w różnych cząsteczkach i 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 polega na tym, że hybrydyzacja polega na tworzeniu nowych orbitali hybrydowych poprzez nakładanie się orbitali atomowych, podczas gdy nakładanie się jest mieszaniem orbitali atomowych. Ponadto w procesie hybrydyzacji orbitale tych samych atomów zachodzą na siebie, tworząc orbitale hybrydowe, podczas gdy w procesie nakładania się orbitale tego samego atomu zachodzą na siebie, tworząc orbitale hybrydowe, a orbitale różnych atomów zachodzą na siebie, tworząc wiązania chemiczne.
Poniższa infografika przedstawia więcej faktów na temat różnicy między hybrydyzacją a nakładaniem się.
Podsumowanie – Hybrydyzacja a nakładanie
Hybrydyzacja i nakładanie się to dwa powiązane pojęcia chemiczne. Podsumowując, kluczowa różnica między hybrydyzacją a nakładaniem się polega na tym, że hybrydyzacja odnosi się do tworzenia nowych orbitali hybrydowych poprzez nakładanie się orbitali atomowych, podczas gdy nakładanie się oznacza mieszanie orbitali atomowych.
