Diferença entre hibridação e sobreposição

o diferença chave entre hibridação e sobreposição é que hibridação refere-se à formação de novos orbitais híbridos por sobreposição de orbitais atômicos, enquanto sobreposição refere-se à mistura de orbitais atômicos.

Orbitais são estruturas hipotéticas que podem ser preenchidas com elétrons. De acordo com diferentes descobertas, os cientistas propuseram formas diferentes para esses orbitais. Existem três tipos principais de orbitais: orbitais atômicos, orbitais moleculares e orbitais híbridos. Os orbitais híbridos se formam através do processo de hibridação. Hibridação e sobreposição são dois conceitos químicos relacionados. Sobreposição de orbitais atômicos ocorre durante a hibridação.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é hibridização 
3. O que é sobreposição
4. Comparação lado a lado - hibridação versus sobreposição em forma de tabela
5. Resumo

O que é hibridização?

A hibridação é um processo químico no qual os orbitais híbridos se formam a partir da mistura de orbitais atômicos. A teoria da hibridação é uma técnica que usamos para descrever a estrutura orbital de uma molécula. Basicamente, a hibridação é a formação de orbitais híbridos misturando dois ou mais orbitais atômicos. A orientação desses orbitais determina a geometria da molécula. É uma expansão da teoria do vínculo de valência.

Antes da formação dos orbitais atômicos, eles têm energias diferentes, mas após a formação, todos os orbitais têm a mesma energia. Por exemplo, um orbital atômico s e um orbital atômico p podem combinar para formar dois orbitais sp. Os orbitais atômicos s e p têm energias diferentes (energia de s < energy of p). But, after hybridization, it forms two sp orbitals which have the same energy, and this energy lies between the energies of individual s and p atomic orbital energies. Moreover, this sp hybrid orbital has 50% s orbital characteristics and 50% p orbital characteristics.

Figura 01: Formação de orbitais híbridos

A idéia de hibridação entrou em discussão pela primeira vez porque, uma vez que a teoria dos laços de valência falhou em prever corretamente a estrutura de algumas moléculas como o CH₄. Embora o átomo de carbono no CH₄ possui apenas dois elétrons não emparelhados de acordo com sua configuração eletrônica, pode formar quatro ligações covalentes. Para formar quatro ligações, deve haver quatro elétrons não emparelhados.

A única maneira de explicar esse fenômeno era pensar que os orbitais ep e do átomo de carbono se fundem para formar novos orbitais chamados orbitais híbridos que possuem a mesma energia. Aqui, um s + três p dá 4 sp³ orbitais. Portanto, os elétrons enchem esses orbitais híbridos uniformemente (um elétron por orbital híbrido), obedecendo à regra de Hund. Assim, existem quatro elétrons para a formação de quatro ligações covalentes com quatro átomos de hidrogênio.

O que é sobreposição?

Sobreposição é o processo químico no qual os orbitais atômicos se sobrepõem. Em outras palavras, é a concentração de orbitais no espaço entre átomos diferentes, que leva à formação de ligações químicas. Linus Pauling primeiro desenvolveu a teoria sobre essa sobreposição orbital. Ele explicou os ângulos de ligação molecular em diferentes moléculas, e esse conceito foi a base da teoria da hibridação.

Qual é a diferença entre hibridação e sobreposição?

Hibridação e sobreposição são dois conceitos químicos relacionados. A principal diferença entre hibridação e sobreposição é que a hibridização é a formação de novos orbitais híbridos via sobreposição de orbitais atômicos, enquanto que sobreposição é a mistura de orbitais atômicos. Além disso, no processo de hibridação, orbitais dos mesmos átomos se sobrepõem para formar orbitais híbridos, enquanto no processo de sobreposição, os orbitais do mesmo átomo se sobrepõem para formar orbitais híbridos e orbitais de átomos diferentes se sobrepõem para formar ligações químicas.

O infográfico abaixo apresenta mais fatos sobre a diferença entre hibridação e sobreposição.

Resumo - Hibridação vs Sobreposição

Hibridação e sobreposição são dois conceitos químicos relacionados. Em resumo, a principal diferença entre hibridação e sobreposição é que a hibridação se refere à formação de novos orbitais híbridos por sobreposição de orbitais atômicos, enquanto que sobreposição significa a mistura de orbitais atômicos.

Referência:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Definição Orbital Híbrida". ThoughtCo, 22 de junho de 2018, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. "Sp hybridization" Por Tem5psu - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia