Разница между гибридизацией и перекрытием

ключевое отличие между гибридизацией и перекрытием является то, что гибридизация относится к образованию новых гибридных орбиталей через перекрытие атомных орбиталей, тогда как перекрытие относится к смешению атомных орбиталей.

Орбитали - это гипотетические структуры, которые могут быть заполнены электронами. Согласно различным открытиям, ученые предложили разные формы для этих орбиталей. Существует три основных типа орбиталей: атомные, молекулярные и гибридные. Гибридные орбитали образуются в процессе гибридизации. Гибридизация и перекрытие - это две взаимосвязанные химические концепции. Перекрытие атомных орбиталей происходит во время гибридизации.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое гибридизация 
3. Что такое перекрытие
4. Сравнение бок о бок - гибридизация и перекрытие в табличной форме
5. Резюме

Что такое гибридизация?

Гибридизация - это химический процесс, в котором гибридные орбитали образуются в результате смешения атомных орбиталей. Теория гибридизации - это метод, который мы используем для описания орбитальной структуры молекулы. По сути, гибридизация - это формирование гибридных орбиталей путем смешивания двух или более атомных орбиталей. Ориентация этих орбиталей определяет геометрию молекулы. Это расширение теории валентных связей.

До образования атомных орбиталей они имеют разные энергии, но после образования все орбитали имеют одинаковую энергию. Например, s-атомная орбиталь и p-атомная орбиталь могут объединяться, образуя две sp-орбитали. S и p атомные орбитали имеют разные энергии (энергия 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.

Рисунок 01: Формирование гибридных орбиталей

Идея гибридизации впервые появилась в дискуссии, потому что теория валентных связей не смогла правильно предсказать структуру некоторых молекул, таких как CH₄. Хотя атом углерода в СН₄ имеет только два неспаренных электрона в соответствии с его электронной конфигурацией, он может образовывать четыре ковалентные связи. Чтобы сформировать четыре связи, должно быть четыре неспаренных электрона.

Единственный способ объяснить это явление - думать, что s и p-орбитали атома углерода сливаются друг с другом, образуя новые орбитали, называемые гибридными, которые имеют одинаковую энергию. Здесь один с + три р дает 4 сп³ орбитали. Следовательно, электроны заполняют эти гибридные орбитали равномерно (один электрон на гибридную орбиту), подчиняясь правилу Хунда. Таким образом, существует четыре электрона для образования четырех ковалентных связей с четырьмя атомами водорода.

Что такое перекрытие?

Перекрытие - это химический процесс, в котором атомные орбитали перекрываются друг с другом. Другими словами, именно концентрация орбиталей в пространстве между разными атомами приводит к образованию химических связей. Линус Полинг впервые разработал теорию об этом перекрытии орбит. Он объяснил углы молекулярных связей в разных молекулах, и эта концепция легла в основу теории гибридизации..

В чем разница между гибридизацией и перекрытием?

Гибридизация и перекрытие - это две взаимосвязанные химические концепции. Ключевое различие между гибридизацией и перекрытием состоит в том, что гибридизация - это образование новых гибридных орбиталей посредством перекрытия атомных орбиталей, тогда как перекрытие - это смешение атомных орбиталей. Кроме того, в процессе гибридизации орбитали одного и того же атома перекрываются, образуя гибридные орбитали, в то время как в процессе перекрытия орбитали одного и того же атома перекрываются, образуя гибридные орбитали, а орбитали разных атомов перекрываются, образуя химические связи..

Приведенная ниже инфографика представляет больше фактов о разнице между гибридизацией и перекрытием.

Резюме - гибридизация и перекрытие

Гибридизация и перекрытие - это две взаимосвязанные химические концепции. Таким образом, ключевое различие между гибридизацией и перекрытием состоит в том, что гибридизация относится к образованию новых гибридных орбиталей посредством перекрытия атомных орбиталей, тогда как перекрытие означает смешивание атомных орбиталей..

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Гибридное определение орбиты». ThoughtCo, 22 июня 2018 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Sp-гибридизация» от Tem5psu - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia