La principale différence entre sp sp2 et sp3 est que les orbitales hybrides sp ont 50 % de caractéristiques orbitales et les orbitales hybrides sp2 ont 33 % de caractéristiques orbitales, tandis que les orbitales hybrides sp3 ont 25 % de caractéristiques orbitales.
Les termes sp, sp2 et sp3 font référence à différentes hybridations d'orbitales qui conduisent à former des orbitales hybrides. Les orbitales sont des régions hypothétiques autour d'un noyau d'un atome, qui contiennent des électrons de cet atome. Ces orbitales peuvent subir une hybridation afin de former de nouvelles orbitales hybrides pouvant former des liaisons chimiques covalentes. Il existe plusieurs formes d'hybridations selon les orbitales atomiques qui participent au processus d'hybridation. Sp, sp2 et sp3 sont des hybridations courantes qui impliquent les orbitales s et p d'un atome.
Qu'est-ce que sp ?
L'hybridation Sp est la forme d'hybridation la plus simple dans laquelle une orbitale s chevauche une orbitale p pour former deux nouvelles orbitales sp. Une couche d'électrons contient trois orbitales p. Dans cette hybridation, l'une de ces trois orbitales p se mélange avec une orbitale s du même atome. Par conséquent, il reste deux orbitales p non hybridées dans ces atomes.
Figure 01: Disposition spatiale des orbitales hybrides sp
Le rapport de mélange des deux orbitales atomiques est de 1:1 (s:p). Par conséquent, la nouvelle orbitale hybride a 50% de caractéristiques orbitales s et 50% de caractéristiques orbitales p. Ce mélange des orbitales atomiques s et p forme deux nouvelles orbitales hybrides. Ces deux orbitales s'arrangent dans un arrangement spatial linéaire; diriger chaque orbitale atomique dans les directions opposées. Cette disposition se traduit par la moindre contrainte entre les deux orbitales. Par conséquent, l'angle de liaison sera de 180◦.
Qu'est-ce que le sp2 ?
L'hybridation Sp2 est une forme d'hybridation orbitale dans laquelle une orbitale chevauche deux orbitales p pour former trois nouvelles orbitales hybrides. Puisqu'il y a trois orbitales atomiques p dans un atome, cette hybridation laisse une orbitale p non hybridée. Contrairement à l'hybridation sp, dans cette forme d'hybridation, la caractéristique s de chaque orbitale hybride sp2 est présente à 33 % tandis que la caractéristique orbitale p est à 66 %.
Figure 02: Disposition spatiale des orbitales sp2
Cependant, ce ne sont que des valeurs approximatives car le rapport entre les trois orbitales atomiques impliquées dans cette hybridation est s:p=1:2.
Alors la caractéristique s est égale à 100/3=33,33%
Et la caractéristique p est égale à (100/3) x 2=66,66%
Ces trois nouvelles orbitales hybrides adoptent la disposition spatiale plane trigonale afin de minimiser la contrainte entre les orbitales. De plus, l'angle de liaison entre ces orbitales est de 120◦.
Qu'est-ce que le sp3 ?
L'hybridation Sp3 est une forme d'hybridation orbitale dans laquelle une orbitale chevauche trois orbitales p. Par conséquent, il n'y a pas d'orbitales p non hybridées puisque toutes les orbitales p sont impliquées dans le processus d'hybridation.
Figure 03: Disposition spatiale des orbitales hybrides sp3
Par conséquent, cela se traduit par 4 nouvelles orbitales hybrides. Étant donné que le rapport entre les orbitales s et p est de 1: 3, la caractéristique s de chaque orbitale hybride est de 25% tandis que la caractéristique orbitale p est de 75%. Ces nouvelles orbitales hybrides s'organisent en un arrangement tétraédrique avec un angle de liaison de 109,5◦.
Quelle est la différence entre sp sp2 et sp3 ?
L'hybridation Sp est la forme d'hybridation la plus simple dans laquelle une orbitale s chevauche une orbitale p pour former deux nouvelles orbitales sp, et une hybridation Sp2 est une forme d'hybridation orbitale dans laquelle une orbitale s chevauche deux orbitales p pour forment trois nouvelles orbitales hybrides alors que l'hybridation Sp3 est une forme d'hybridation orbitale dans laquelle une orbitale chevauche trois orbitales p. C'est la différence fondamentale entre les orbitales hybrides sp sp2 et sp3. De plus, chacune des nouvelles orbitales hybrides qui se forment dans ces trois formes d'hybridations a des caractéristiques orbitales s différentes car les orbitales s se mélangent avec un nombre différent d'orbitales p. Par conséquent, ils ont également des caractéristiques orbitales p différentes.
Cependant, on peut souligner la différence majeure entre l'hybridation sp sp2 et sp3 selon la caractéristique s de ces orbitales hybrides; Les orbitales hybrides sp ont 50% de caractéristiques orbitales et les orbitales hybrides sp2 ont 33% de caractéristiques orbitales, tandis que les orbitales hybrides sp3 ont 25% de caractéristiques orbitales. De plus, chaque hybridation laisse un nombre différent d'orbitales non hybridées. Par exemple, l'hybridation sp implique seulement 1 p orbitales atomiques. Ainsi, il laisse deux orbitales atomiques p non hybridées.
L'infographie ci-dessous montre une comparaison détaillée côte à côte sur la différence entre l'hybridation sp sp2 et sp3.
Résumé – sp sp2 vs sp3
L'hybridation est un processus dans lequel les orbitales atomiques se mélangent pour former de nouvelles orbitales hybrides qui peuvent subir une liaison chimique covalente. Les formes les plus simples d'hybridations orbitales atomiques sont les hybridations sp, sp2 et sp3. le différence clé entre sp sp2 et sp3 est que les orbitales hybrides sp ont des caractéristiques orbitales 50% s et les orbitales hybrides sp2 ont des caractéristiques orbitales 33% s tandis que les orbitales hybrides sp3 ont des caractéristiques orbitales 25% s.
