Kľúčový rozdiel medzi hybridizáciou a prekrývaním je v tom, že hybridizácia sa týka tvorby nových hybridných orbitálov prekrývaním atómových orbitálov, zatiaľ čo prekrývanie sa týka miešania atómových orbitálov.
Orbitály sú hypotetické štruktúry, ktoré môžu byť naplnené elektrónmi. Podľa rôznych objavov vedci navrhli pre tieto orbitály rôzne tvary. Existujú tri hlavné typy orbitálov: atómové orbitály, molekulárne orbitály a hybridné orbitály. Hybridné orbitály vznikajú procesom hybridizácie. Hybridizácia a prekrývanie sú dva súvisiace chemické pojmy. Počas hybridizácie dochádza k prekrývaniu atómových orbitálov.
Čo je hybridizácia?
Hybridizácia je chemický proces, pri ktorom hybridné orbitály vznikajú zmiešaním atómových orbitálov. Hybridizačná teória je technika, ktorú používame na opis orbitálnej štruktúry molekuly. Hybridizácia je v podstate tvorba hybridných orbitálov zmiešaním dvoch alebo viacerých atómových orbitálov. Orientácia týchto orbitálov určuje geometriu molekuly. Ide o rozšírenie teórie valenčných väzieb.
Pred vytvorením atómových orbitálov majú rôzne energie, ale po vytvorení majú všetky orbitály rovnakú energiu. Napríklad atómový orbitál s a atómový orbitál p sa môžu spojiť a vytvoriť dva orbitály sp. Atómové orbitály s a p majú rôzne energie (energia s < energie p). Ale po hybridizácii vytvorí dva sp orbitály, ktoré majú rovnakú energiu a táto energia leží medzi energiami jednotlivých s a p atómových orbitálnych energií. Navyše tento hybridný orbitál sp má 50 % orbitálnych charakteristík s a 50 % orbitálnych charakteristík p.
Obrázok 01: Formovanie hybridných orbitálov
Myšlienka hybridizácie sa prvýkrát objavila v diskusii, pretože teória valenčných väzieb nedokázala správne predpovedať štruktúru niektorých molekúl, ako napríklad CH4 Hoci atóm uhlíka v CH 4 má podľa svojej elektrónovej konfigurácie iba dva nepárové elektróny, môže tvoriť štyri kovalentné väzby. Na vytvorenie štyroch väzieb musia existovať štyri nepárové elektróny.
Jediný spôsob, ako vysvetliť tento jav, bolo myslieť si, že s a p orbitály atómu uhlíka sa navzájom spájajú a vytvárajú nové orbitály nazývané hybridné orbitály, ktoré majú rovnakú energiu. Tu jedno s + tri p dáva 4 sp3 orbitály. Preto elektróny plnia tieto hybridné orbitály rovnomerne (jeden elektrón na hybridný orbitál), pričom sa riadi Hundovým pravidlom. Na vytvorenie štyroch kovalentných väzieb so štyrmi atómami vodíka teda existujú štyri elektróny.
Čo sa prekrýva?
Prekrývanie je chemický proces, pri ktorom sa atómové orbitály navzájom prekrývajú. Inými slovami, je to koncentrácia orbitálov v priestore medzi rôznymi atómami, ktorá vedie k tvorbe chemických väzieb. Linus Pauling ako prvý rozvinul teóriu o tomto orbitálnom prekrývaní. Vysvetlil uhly molekulárnej väzby v rôznych molekulách a tento koncept bol základom pre teóriu hybridizácie.
Aký je rozdiel medzi hybridizáciou a prekrývaním?
Hybridizácia a prekrývanie sú dva súvisiace chemické pojmy. Kľúčový rozdiel medzi hybridizáciou a prekrývaním je v tom, že hybridizácia je tvorba nových hybridných orbitálov prostredníctvom prekrývania atómových orbitálov, zatiaľ čo prekrývanie je miešanie atómových orbitálov. Okrem toho v procese hybridizácie sa orbitály tých istých atómov prekrývajú, aby vytvorili hybridné orbitály, zatiaľ čo v procese prekrývania sa orbitály toho istého atómu prekrývajú, aby vytvorili hybridné orbitály a orbitály rôznych atómov sa prekrývajú, aby vytvorili chemické väzby.
Nižšie uvedená infografika predstavuje viac faktov o rozdieloch medzi hybridizáciou a prekrývaním.
Zhrnutie – Hybridizácia verzus prekrývanie
Hybridizácia a prekrývanie sú dva súvisiace chemické pojmy. Stručne povedané, kľúčový rozdiel medzi hybridizáciou a prekrývaním je v tom, že hybridizácia sa týka tvorby nových hybridných orbitálov prekrývaním atómových orbitálov, zatiaľ čo prekrývanie znamená miešanie atómových orbitálov.
