Was sind sp, sp2, sp3-Orbitale?

Antworten:

Sie sind hybridisierte Atomorbitale, die durch Mischen von s- und p-Orbitalen gebildet werden, um die Bindung in Molekülen zu beschreiben.

Erläuterung:

In einem #sp^3# hybridisierung, #color(red)"one"# #s# Orbital ist gemischt mit #color(red)"three"# #p# Orbitale zu bilden #color(red)"four"# #sp^3# hybridisierte Orbitale. Jedes dieser hybridisierten Orbitale hat 25% s-Charakter und 75% p-Charakter (berechnet nach dem Verhältnis von s: p-Mischen). Diese #sp^3# hybridisierte Orbitale werden mit einem Bindungswinkel von 109.5 Grad ausgerichtet, um die Elektronenabstoßung in einer tetraedrischen Geometrie zu minimieren. Ein Beispiel für #sp^3# Hybridisierung kann in den Kohlenstoffen in Ethan gesehen werden.

In einem #sp^2# hybridisierung, #color(red)"one"# #s# Orbital ist gemischt mit #color(red)"two"# #p# Orbitale zu bilden #color(red)"three"# #sp^2# hybridisierte Orbitale. Jedes dieser hybridisierten Orbitale hat 33% s-Zeichen und 67% p-Zeichen. Diese #sp^2# hybridisierte Orbitale werden mit einem Bindungswinkel von 120 Grad in einer trigonalen planaren (dreieckigen) Geometrie ausgerichtet. Das verbleibende p-Orbital ist unverändert und senkrecht zur Ebene der hybridisierten Orbitale. Ein Beispiel für #sp^2# Die Hybridisierung ist in den Kohlenstoffen in Ethen zu sehen.

In einem #sp# hybridisierung, #color(red)"one"# #s# Orbital ist gemischt mit #color(red)"one"# #p# Orbitale zu bilden #color(red)"two"# #sp# hybridisierte Orbitale. Jedes dieser hybridisierten Orbitale hat 50% s-Zeichen und 50% p-Zeichen. Diese #sp# hybridisierte Orbitale werden mit einem Bindungswinkel von 180 Grad in einer linearen Geometrie ausgerichtet. Die verbleibenden zwei p-Orbitale sind unverändert und senkrecht zueinander und zur Ebene der hybridisierten Orbitale. Ein Beispiel für #sp# Hybridisierung kann in den Kohlenstoffen in Ethin gesehen werden.

Die Vermischung der Orbitale ist hier zu sehen:

Hybridisierung - Wikimedia Commons

Orientierung der hybridisierten Orbitale in den jeweiligen Geometrien:
Bildung und Geometrie hybridisierter Orbitale

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