تفاوت اصلی بین هیبریداسیون و همپوشانی این است که هیبریداسیون به تشکیل اوربیتال های هیبریدی جدید از طریق همپوشانی اوربیتال های اتمی اشاره دارد، در حالی که همپوشانی به اختلاط اوربیتال های اتمی اشاره دارد.
اوربیتال ها ساختارهای فرضی هستند که می توانند با الکترون پر شوند. طبق اکتشافات مختلف، دانشمندان اشکال مختلفی را برای این مدارها پیشنهاد کردند. سه نوع اصلی اوربیتال وجود دارد: اوربیتال های اتمی، اوربیتال های مولکولی و اوربیتال های ترکیبی. اوربیتال های هیبریدی از طریق فرآیند هیبریداسیون تشکیل می شوند. هیبریداسیون و همپوشانی دو مفهوم شیمیایی مرتبط هستند. همپوشانی اوربیتال های اتمی در طول هیبریداسیون اتفاق می افتد.
هیبریداسیون چیست؟
هیبریداسیون یک فرآیند شیمیایی است که در آن اوربیتال های هیبریدی از اختلاط اوربیتال های اتمی تشکیل می شوند. تئوری هیبریداسیون تکنیکی است که ما برای توصیف ساختار مداری یک مولکول استفاده می کنیم. اصولاً هیبریداسیون تشکیل اوربیتال های هیبریدی با اختلاط دو یا چند اوربیتال اتمی است. جهت این اوربیتال ها هندسه مولکول را تعیین می کند. این یک بسط نظریه پیوند ظرفیت است.
قبل از تشکیل اوربیتال‌های اتمی، انرژی‌های متفاوتی دارند، اما پس از تشکیل، انرژی همه اوربیتال‌ها یکسان است. به عنوان مثال، یک اوربیتال اتمی s و یک اوربیتال اتمی p می توانند ترکیب شوند و دو اوربیتال sp را تشکیل دهند. اوربیتال های اتمی s و p انرژی های متفاوتی دارند (انرژی s < انرژی p). اما پس از هیبریداسیون، دو اوربیتال sp را تشکیل می‌دهد که انرژی یکسانی دارند و این انرژی بین انرژی‌های تک تک انرژی‌های مداری اتمی s و p قرار می‌گیرد. علاوه بر این، این اوربیتال هیبریدی sp دارای 50 درصد ویژگی‌های مداری و 50 درصد ویژگی‌های مداری p است.
شکل 01: تشکیل اوربیتال های ترکیبی
ایده هیبریداسیون ابتدا مطرح شد زیرا از آنجایی که نظریه پیوند ظرفیتی نتوانست به درستی ساختار برخی از مولکول ها مانند CH4 را پیش بینی کند اگرچه اتم کربن در CH 4 با توجه به پیکربندی الکترونی خود فقط دو الکترون جفت نشده دارد، می تواند چهار پیوند کووالانسی را تشکیل دهد. برای تشکیل چهار پیوند، باید چهار الکترون جفت نشده وجود داشته باشد.
تنها راه برای توضیح این پدیده این بود که فکر کنیم اوربیتال های s و p اتم کربن با یکدیگر ترکیب می شوند و اوربیتال های جدیدی به نام اوربیتال های ترکیبی که انرژی یکسانی دارند تشکیل می دهند. در اینجا یک s + سه p 4 sp3 اوربیتال می دهد. بنابراین، الکترون‌ها این اوربیتال‌های هیبریدی را به طور یکنواخت پر می‌کنند (یک الکترون در هر اوربیتال هیبریدی)، با اطاعت از قانون هوند.بنابراین، چهار الکترون برای تشکیل چهار پیوند کووالانسی با چهار اتم هیدروژن وجود دارد.
همپوشانی چیست؟
همپوشانی فرآیند شیمیایی است که در آن اوربیتال های اتمی با یکدیگر همپوشانی دارند. به عبارت دیگر، غلظت اوربیتال ها در فضای بین اتم های مختلف است که منجر به تشکیل پیوندهای شیمیایی می شود. لینوس پاولینگ برای اولین بار نظریه ای را در مورد این همپوشانی مداری ایجاد کرد. او زوایای پیوند مولکولی را در مولکول‌های مختلف توضیح داد و این مفهوم مبنای تئوری هیبریداسیون بود.
تفاوت بین هیبریداسیون و همپوشانی چیست؟
هیبریداسیون و همپوشانی دو مفهوم شیمیایی مرتبط هستند. تفاوت اصلی بین هیبریداسیون و همپوشانی این است که هیبریداسیون تشکیل اوربیتال های هیبریدی جدید از طریق همپوشانی اوربیتال های اتمی است، در حالی که همپوشانی اختلاط اوربیتال های اتمی است. علاوه بر این، در فرآیند هیبریداسیون، اوربیتال‌های اتم‌های یکسان برای تشکیل اوربیتال‌های هیبریدی همپوشانی دارند، در حالی که در فرآیند همپوشانی، اوربیتال‌های همان اتم برای تشکیل اوربیتال‌های هیبریدی و اوربیتال‌های اتم‌های مختلف با هم همپوشانی دارند تا پیوندهای شیمیایی تشکیل دهند.
اینفوگرافیک زیر حقایق بیشتری را در مورد تفاوت بین هیبریداسیون و همپوشانی ارائه می دهد.
خلاصه - هیبریداسیون در مقابل همپوشانی
هیبریداسیون و همپوشانی دو مفهوم شیمیایی مرتبط هستند. به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین هیبریداسیون و همپوشانی این است که هیبریداسیون به تشکیل اوربیتال های هیبریدی جدید از طریق همپوشانی اوربیتال های اتمی اشاره دارد، در حالی که همپوشانی به معنای اختلاط اوربیتال های اتمی است.
