sp2とsp3の主な違いは、spハイブリッド軌道のs軌道特性は50％、sp2ハイブリッド軌道のs軌道特性は33％、sp3ハイブリッド軌道のs軌道特性は25％であることです。

sp、sp2、sp3という用語は、軌道の混成の違いで混成軌道が形成されることを意味する。軌道とは、原子の電子を含む原子核の周りの仮想的な領域のことである。これらの軌道は混成して新しい混成軌道を形成し、共有結合の化学結合を形成することができる。混成に関与する原子軌道によって、いくつかの混成形態がある。sp、sp2、sp3は、原子のs軌道とp軌道が関与する一般的な混成である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. spとは 3. 24. spとは 35. 横並び比較 - sp vs. sp2 vs. spを表形式で表示 36. まとめ

サービスプロバイダー（sp）は何ですか？

Sp混成は最も単純な混成で、s軌道がp軌道と重なり、新たに2つのSp軌道を形成するものである。電子殻層は3つのp軌道を含んでいる。この混成では、これら3つのp軌道のうち1つが同じ原子のs軌道と混ざり合う。その結果、これらの原子には2つのハイブリッド化されていないp軌道が存在することになる。

図01：sp混成軌道の空間配置

2つの原子軌道の混合比は1:1（s:p）である。この新しいハイブリッド軌道は、s軌道の性質の50%とp軌道の性質の50%を持っている。このように、sとpの原子軌道が混ざり合うことで、2つの新しいハイブリッド軌道が形成される。2つの軌道は直線上に配置され、それぞれの原子軌道を反対方向に向ける。この配置により、2つの軌道の間の歪みが最小になる。したがって、結合角は180°となる。

タイプsp2 (sp2)は何ですか？

Sp2混成は軌道混成の一種で、1つのs軌道が2つのp軌道と重なり、3つの新しい混成軌道を形成する。1つの原子に3つのp原子軌道があるので、この混成によって混成されていないp原子軌道が残る。sp混成とは対照的に、この形式の混成では、sp2混成軌道はそれぞれ33%のs軌道と66%のp軌道の同一性を持っている。

図02：sp2軌道の空間配置

しかし、3つの原子軌道の比率はs:p=1:2なので、これはあくまで近似値である。

すると、S特性は100/3=33.33%に相当します。

p特性は（100/3）×2＝66.66%に等しい

これら3つの新しい混成軌道は、軌道間の歪みを最小にするために三角形の平面的な配置が与えられている。また、これらの軌道の間の結合角は120°である。

クラス sp3 (sp3)は何ですか？

Sp3混成は、1つのs軌道が3つのp軌道と重なる軌道混成である。したがって、すべてのp軌道が混成過程に関与しているため、混成されていないp軌道は存在しない。

図03：sp3混成軌道の空間配置

そのため、新たに4つの混成軌道が生じる。s軌道とp軌道の比率は1:3なので、混成軌道はそれぞれs特性が25％、p軌道特性が75％となる。これらの新しい混成軌道は、結合角109.5°で四面体に配置されている。

SP SP2 (SP SP2)とsp3レベル(sp3)の違い

Sp混成は最も単純な混成で、s軌道がp軌道と重なり、新たに2つのSp軌道を形成する。Sp2混成は1つのs軌道が2つのp軌道と重なり、新たに3つの混成軌道を形成する軌道混成、Sp3混成は1つのs軌道が3つのp軌道と重なり合う軌道混成である。これがsp2混成軌道とsp3混成軌道の基本的な違いである。さらに、これら3つの混成軌道で形成される新しい混成軌道は、s軌道と異なる数のp軌道が混成されているため、それぞれ異なるs軌道の性質を持つことになる。そのため、両者は異なるp軌道の特性を持つ。

しかし、これらの混成軌道のs特性から、sp2混成軌道とsp3混成軌道の主な違いを強調することができます。sp混成軌道は50%のs特性を持ち、sp2混成軌道は33%のs特性を持ち、sp3混成軌道は25%のs特性を持つのです。さらに、それぞれの混成は異なる数の未混成軌道を残します。例えば、sp混成は1つのp原子軌道だけが関与している。そのため、ハイブリッド化されていないp原子軌道が2つ残る。

以下のインフォグラフィックは、sp2混成とsp3混成の違いを詳細に並べて比較したものである。

概要 - SP SP2 (SP SP2) vs. sp3レベル(sp3)

ハイブリッド化とは、原子軌道同士が混ざり合い、共有結合で化学的に結合できる新しいハイブリッド軌道を形成する過程である。sp2とsp3の主な違いは、sp混成軌道はs軌道の同一性が50％、sp2混成軌道はs軌道の同一性が33％、sp3混成軌道はs軌道の同一性が25％であることである。

引用

1 「オービタルハイブリッド化」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年9月13日。2はこちら。歌詞です。"ハイブリッド化"、化学遊び方、歌詞、2016年7月21日。2 歌詞はこちらでご覧いただけます。"ハイブリッド化"、ケミストリースクリプト、歌詞、2016年7月21日。