Видове хибридизация на въглероден атом в органични съединения. Хибридизация на електронни орбитали и молекулярна геометрия

Инструкции

Помислете за молекулата на най-простия наситен въглеводород, метана. Изглежда така: CH4. Пространственият модел на молекула е тетраедър. Въглеродният атом образува връзки с четири водородни атома, които са абсолютно идентични по дължина и енергия на връзката. В тях, според горния пример, участват 3 - P електрон и 1 S - електрон, чиято орбитала започна да отговаря точно на орбиталите на другите три електрона в резултат на случилото се. Този тип хибридизация се нарича sp ^ 3 хибридизация. Тя е присъща на всичко крайно.

Но най-простият представител на ненаситените е етиленът. Формулата му е следната: C2H4. Какъв вид хибридизация е присъща на въглерода в молекулата на това вещество? В резултат на това се образуват три орбитали под формата на асиметрични "осмици", лежащи в една равнина под ъгъл от 120 ^ 0 една спрямо друга. Те са образувани от 1 - S и 2 - P електрони. Последният 3-ти P - електронът не промени своята орбитала, тоест остана под формата на правилната "осмица". Този тип хибридизация се нарича sp ^ 2 хибридизация.

Как се образуват връзките в една молекула? Две хибридизирани орбитали на всеки атом, въведени с два водородни атома. Третата хибридизирана орбитала образува връзка със същата орбитала на другата. Останалите P орбитали ли са? Те са "привлечени" един към друг от двете страни на равнината на молекулата. Между въглеродните атоми се е образувала връзка. Именно атомите с "двойна" връзка са присъщи на sp ^ 2.

И какво се случва в ацетиленовата молекула или? Формулата му е следната: C2H2. Във всеки въглероден атом само два електрона претърпяват хибридизация: 1 - S и 1 - P. Другите два запазиха своите орбитали под формата на "правилни осмици", припокриващи се "в равнината на молекулата и от двете й страни. Ето защо този вид хибридизация се нарича sp - хибридизация. Той е присъщ на атомите с тройна връзка.

Всичко думитесъществуващите на определен език могат да бъдат разделени на няколко групи. Това е важно при дефинирането както на значението, така и на граматическите функции. думите... Отнасяйки го към определен Тип, можете да го модифицирате според правилата, дори и да не сте го срещали преди. Типове елементи думителексикологията се занимава със състава на езика.

Ще имаш нужда

  • - текст;
  • - речник.

Инструкции

Изберете думата, която искате да определите. Принадлежността му към една или друга част на речта все още не играе роля, както и нейната форма и функция в изречението. Може да бъде абсолютно всяка дума. Ако не е посочено в заданието, запишете първото, което попадне. Определете дали назовава обект, качество, действие или не. За този параметър всички думитесе делят на значителни, местоименни, числителни, служебни и междуметие. Към първия Типвключват съществителни, прилагателни, глаголи и др. Те обозначават имената на предмети, качества и действия. Вторият тип думи, които имат функция за именуване, са местоимението. Възможността за именуване отсъства в междуметието и видовете услуги. Това са относително малки групи от думи, но ги има във всеки.

Определете дали дадена дума е в състояние да изрази понятие. Тази функция е достъпна за думитеединици от значим тип, защото именно те образуват концептуалната поредица на всеки език. Всяко число обаче също принадлежи към категорията на понятията и съответно носи тази функция. Официалните думи също го имат, но местоименията и междуметията не.

Помислете как ще бъде думата, ако се появи в изречение. Може ли да бъде? Това може да бъде всяка дума от значим тип. Но тази възможност е налице за, както и за числото. Но услугата думитеиграят спомагателна роля, нито субектът, нито второстепенните членове на изречението, те не могат да бъдат, както и междуметията.

За удобство можете да създадете табела от четири колони от шест реда. В горния ред посочете подходящите колони за Типове думи, Заглавие, Концепция и Мога ли да бъда член на изречението. В първата лява колона запишете имената на видовете думи, има пет от тях. Определете кои функции има дадена дума и кои не. Поставете плюсовете и в съответните полета. Ако и трите колони имат плюсове, това е значителен тип. Местоимението ще има плюсове в първата и третата колона, във втората и третата. Обслужване думитемогат само да изразят концепцията, тоест имат един плюс във втората колона. Противоположните междуметия и в трите колони ще бъдат минуси.

Подобни видеа

Хибридизацията е процес на получаване на хибриди - растения или животни, получени от кръстосването на различни сортове и породи. Думата хибрид (hibrida) от латински език се превежда като "кръст".

Хибридизация: естествена и изкуствена

Процесът на хибридизация се основава на комбиниране на генетичния материал на различни клетки от различни индивиди в една клетка. Разграничава вътрешновидови и дистантни, при които се осъществява свързването на различни геноми. В природата естествената хибридизация се е осъществила и продължава да се случва без човешко участие през цялото време. Именно чрез кръстосване в рамките на един вид растенията се променят и подобряват и се появяват нови разновидности и породи животни. От гледна точка има хибридизация на ДНК, нуклеинови киселини, промени на атомно и вътрешно-атомно ниво.

В академичната химия хибридизацията се разбира като специфично взаимодействие в молекулите на материята на атомните орбитали. Но това не е реален физически процес, а само хипотетичен модел, концепция.

Хибриди в растениевъдството

През 1694 г. немският учен Р. Камериус предлага изкуствено получаване. А през 1717 г. англичанинът Т. Феърчидл кръстосва за първи път различни видове карамфили. Днес се извършва вътрешновидова хибридизация на растенията, за да се получат високодобивни или адаптирани, например, устойчиви на замръзване сортове. Хибридизацията на формите и сортовете е един от методите за отглеждане на растения. По този начин са създадени огромен брой съвременни сортове селскостопански култури.

При далечна хибридизация, когато се кръстосват представители на различни видове и се комбинират различни геноми, получените хибриди в повечето случаи не дават потомство или дават хибриди с лошо качество. Ето защо няма смисъл да оставяте семената на хибридните краставици да узреят в градината и всеки път да купувате семената им в специализиран магазин.

Отглеждане на животни

В света се извършва и естествена хибридизация, както вътрешновидова, така и далечна. Мулетата са били познати на хората още две хиляди години пр.н.е. И сега мулето и косъмът се използват в домакинството като сравнително евтино работно животно. Вярно е, че такава хибридизация е междувидова, следователно мъжките хибриди се раждат задължително стерилни. Женските, от друга страна, много рядко могат да дадат потомство.

Мулето е хибрид на кобила и магаре. Хибрид, получен от кръстосване на жребец и магаре, се нарича хини. Мулета се отглеждат специално. Те са по-високи и по-силни от кошка.

Но кръстосването на домашно куче с вълк беше много често срещано занимание сред ловците. След това полученото потомство беше подложено на по-нататъшна селекция, в резултат на което бяха създадени нови породи кучета. Днес животновъдството е важен компонент за успеха на животновъдната индустрия. Хибридизацията се извършва целенасочено, с акцент върху зададените параметри.

Основни понятия на органичната химия. Въглеродът се откроява сред всички елементи с това, че неговите атоми могат да се свързват един с друг в дълги вериги или цикли. Именно това свойство позволява на въглерода да образува милиони съединения, изучаването на които е посветено на цяла област - органичната химия.

Съвременната теория за структурата на молекулите обяснява както огромен брой органични съединения, така и зависимостта на свойствата на тези съединения от тяхната химическа структура. Той също така напълно потвърждава основните принципи на теорията за химическата структура, разработена от изключителния руски учен А. М. Бутлеров. (НЕ ФАКТ, КАКВО Е НЕОБХОДИМО).

Хибридизацията (химията) е специфично взаимодействие на атомни орбитали в молекули.

Атомите (най-малката възможна частица от всеки от най-простите химикали, наречени елементи) са съставени от ядра и електрони, които се въртят около тях. Електроните не са точно частици, но и вълни, така че образуват един вид облаци около ядрата на атомите (някакво пространство, в което „живеят“ електроните). Ако облакът от един електрон се припокрие с облака на друг, тогава може да настъпи хибридизация - електронните облаци се комбинират и два електрона започват да "обитават" в един общ облак. Тъй като тези електрони принадлежат на различни атоми, атомите стават свързани.

Орбитална хибридизация- концепцията за смесване на различни, но близки по енергия, орбитали на даден атом, с появата на същия брой нови хибридни орбитали, идентични по енергия и форма. Хибридизацията на атомните орбитали възниква, когато между атомите се появи ковалентна връзка. Орбиталната хибридизация е много полезна при обяснението на формата на молекулярните орбитали и е неразделна част от теорията на валентната връзка.

Химични трансформации на съединения с високо молекулно тегло. Реакции на разграждане на полимери. Видове унищожаване.

Има три вида полимерни реакции:
- реакции без промяна на степента на полимеризация (полимер-аналогични трансформации);
- реакции, водещи до увеличаването му (структуриране, блокова и присадена съполимеризация);
- реакции, водещи до намаляване на степента на полимеризация (разкъсване на веригата при разрушаване на полимера).

видове:

Химическо унищожаване;

Окислително разрушаване;

Окислително разрушаване се наблюдава както в хетероверижните, така и в полимерите с въглеродна верига;

Разрушаване под въздействието на физически въздействия

Термично разрушаване

Фотохимично разрушаване

Разрушаване под въздействието на радиоактивно лъчение. Под въздействието на йонизиращо лъчение полимерите претърпяват дълбоки химични и структурни промени, което води до промяна във физикохимичните и физико-механичните свойства.


Механохимично разрушаване

Билет номер 5

1.Видове хибридизация на атомни орбитали в органични съединения. sp 3 -, sp 2 -, sp - хибридизация.

Атомна орбиталаТова е функция, която описва плътността на електронен облак във всяка точка от пространството около ядрото на атом.

Видове хибридизация

Sp-хибридизация

Възниква, когато една s- и една p-орбитали са смесени. Образуват се две еквивалентни sp-атомни орбитали, разположени линейно под ъгъл от 180 градуса и насочени в различни посоки от ядрото на въглеродния атом. Двете останали нехибридни p-орбитали са разположени във взаимно перпендикулярни равнини и участват в образуването на π-връзки или участват в самотни електронни двойки.

sp 2 -хибридизация

Възниква, когато една s и две p орбитали са смесени. Образувани са три хибридни орбитали с оси, разположени в една и съща равнина и насочени към върховете на триъгълника под ъгъл от 120 градуса. Нехибридната p-атомна орбитала е перпендикулярна на равнината и като правило участва в образуването на π-връзки

sp 3 -хибридизация

Това се случва, когато една s- и три p-орбитали се смесват, образувайки четири sp3-хибридни орбитали с еднаква форма и енергия. Те могат да образуват четири σ-връзки с други атоми или да бъдат запълнени със самотни двойки електрони.

Осите на sp3-хибридните орбитали са насочени към върховете на правилния тетраедър. Тетраедричният ъгъл между тях е 109 ° 28 ", което съответства на най-ниската енергия на отблъскване на електроните. Също така, sp3-орбиталите могат да образуват четири σ-връзки с други атоми или да бъдат запълнени с самотни двойки електрони.

По естеството на припокриването се разграничават сигма σ- и pi-връзки - π. σ-връзка-това е връзка, при която възниква припокриването на атомните орбитали по оста, свързваща атомните ядра... Сигма връзката може да се образува от всички видове орбитали. Между два атома в химическа частица е възможно само една σ-връзка... Припокриване успоредни атомни орбитали, перпендикулярни на оста на връзкатасе образуват π-връзки. Pi-Link: Допълнително към Sigma Link. Една връзка винаги е сигма връзка. Двойна връзка - състои се от 1 сигма и 1 пи връзка. Тройна връзка: 1 сигма и 2 пи връзки.
единичен (σ) двойно (σ + π) Троен (σ + π + π)
С – С С – Н С – О H – Cl C = O C = C O = O С≡С С≡N N≡N


Хибридизация

Ако един атом е свързан с други атоми чрез РАВНИ ВРЪЗКИ, но в образуването им участват различни видове орбитали, тогава се използва методът ХИБРИДИЗАЦИЯ.

пример:Молекулата CH 4 има формата на правилен тетраедър, в който всичките 4 връзки имат еднаква дължина, сила и са под еднакви ъгли една спрямо друга.

Въпреки това, в четиривалентен въглероден атом, електроните са разположени в три p-орбитали и една s-орбитала. Те са различни по енергия, форма и са разположени различно в пространството.

За обяснение се използва концепцията за ХИБРИДИЗАЦИЯ:

От четири атомни орбитали се образуват 4 нови,

хибридорбитали, които в космоса се намират НА МАКСИМАЛНОТО РАЗСТОЯНИЕ ЕДНА ОТ ДРУГА. Това е правилен тетраедър, ъглите между връзките са 109 ° 29´.

Тъй като една s и три p-черупки участват в образуването на четири връзки, този тип хибридизация се обозначава sp 3

В зависимост от броя и вида на орбиталите, които участват в хибридизацията, се разграничават следните видове хибридизация:

1) sp-хибридизация. Участват една s-орбитала и една p-орбитала. Молекулата има линейна структура, ъгълът на свързване е 180 0.

2) sp 2 -хибридизация. Участват една s-орбитала и две p-орбитали. Молекулата е разположена в равнина (краищата на хибридните орбитали са насочени към върховете на равностранен триъгълник), ъгълът на свързване е 120 0.

3) sp 3 -хибридизация. Участват една s-орбитала и три p-орбитали. Молекулата има тетраедрична форма, ъгълът на свързване е 109,28 0.

Как да определим вида на хибридизацията?

1. Хибридизацията включва сигма връзки и ИНДИВИДУАЛНИ ЙОННИ ДВОЙКИ.

2. Общият брой на участващите орбитали на сигма връзка + електронни двойки = броят на хибридните орбитали и определя вида на хибридизацията.

Упражнение:Определете вида на хибридизацията на въглеродния атом във фосгенната молекула.

O = C - Cl

1) въглеродът образува 2 единични връзки (това са сигма връзки) и една двойна връзка (сигма + пи).В образуването на тези връзки участват всичките 4 електрона на въглерода.

2) по този начин ТРИ СИГМА връзки ще участват в хибридизацията. Това sp 2 - хибридизация, молекулата има формата плосък триъгълник. Пи-връзката е разположена перпендикулярно на равнината на този триъгълник.

ХИБРИДИЗАЦИЯ- това е феноменът на взаимодействие между молекулярни орбитали, които са близки по енергия и имат общи елементи на симетрия, с образуването на хибридни орбитали с по-ниска енергия.

Колкото по-пълно е електронните облаци, които участват в химическото свързване, се припокриват един с друг в пространството, толкова по-малко енергия притежават електроните в припокриващата се област и създават връзка, и толкова по-силна е химическата връзка между тези атоми

Понякога връзката между атомите е по-силна от изчислената. Приема се, че атомната орбитала приема форма, която й позволява да се припокрива по-пълно с орбиталата на съседния атом. Една атомна орбитала може да промени формата си само чрез комбиниране с други атомни орбитали с различна симетрия на същия атом. В резултат на комбинацията от различни орбитали (s, p, d) се появяват нови междинни атомни орбитали, които се наричат хибрид .

Пренареждането на различни атомни орбитали в нови орбитали, осреднени по форма, се нарича хибридизация .

Броят на хибридните орбитали е равен на броя на оригиналните.И така, при комбинация от s- и p-орбитали (sp-хибридизация) се появяват две хибридни орбитали, които са ориентирани под ъгъл от 180° една спрямо друга, фиг. 3, табл. 5 и 6.

(s + p) -орбитали Две sp - орбитали Два sp-хибрида

орбитали

Фигура 3 - sp - Хибридизация на валентни орбитали


Таблица 6 - Образуване на хибридни орбитали


Таблица 7 - Образуване на някои молекули от V и VI периоди

Химическата връзка, образувана от електроните на хибридните орбитали, е по-силна от връзката с участието на електроните на нехибридните орбитали, тъй като по време на хибридизацията се получава припокриване в по-голяма степен. Хибридните орбитали образуват само s-връзки.

Орбиталите с подобни енергии могат да претърпят хибридизация.За атоми с нисък ядрен заряд само s- и p-орбитали са подходящи за хибридизация. Това е най-характерно за елементите от втория период от II - VI групи, табл. 6 и 7.

В групи от горе до долус увеличаване на радиуса на атома способността за образуване на ковалентни връзки отслабва, разликата в енергиите на s- и p-електроните се увеличава и възможността за тяхната хибридизация намалява.

Електронните орбитали, участващи в образуването на връзки, и тяхната пространствена ориентация определят геометричната форма на молекулите.

Линейна молекулярна форма. Съединения с линейна молекулярна форма се образуват чрез припокриване:

1. Две s– орбитали (s - s връзка): Н 2, Na 2, K 2 и др.

2. s - и p – орбитали (s - p връзка): HC1, HBr и др.

3. Две p - орбитали (p - p връзка): F 2, C1 2, Br 2 и т.н.

s – s s – p р – р

Фигура 4 - Линейни молекули

Линейната форма на молекулите се образува и от атомите на някои елементи от група II с водородни или халогенни атоми (BeH 2, BeG 2, ZnG 2). Нека разгледаме образуването на BeCl 2 молекули. Берилиевият атом във възбудено състояние има два несдвоени електрона (2s l и 2p 1), следователно възниква sp-хибридизация, при която се образуват две sp-хибридни орбитали, разположени под ъгъл от 180 ° една спрямо друга (виж орбитала хибридизация). Когато берилият взаимодейства с халогени, две sp-хибридни орбитали на берилиевия атом се припокриват с p-орбиталите на два хлорни атома, което води до линейна молекула, фиг. 5.

Фигура 5 - Линейна молекула BeCl 2

Триъгълна форма на молекули протича по време на образуването на борни и алуминиеви халогениди. Възбуден бот атом има три несдвоени електрона (2s 1 и 2p 2) Когато се образуват химични връзки, настъпва sp 2 хибридизация и се образуват три sp 2 - хибридни орбитали, които лежат в една и съща равнина и са ориентирани една към друга при ъгъл от 120 °, фиг. 6.

(s + p + p) - три sp 2 - хибрид

орбитална орбитала

Фигура 6 - sp 2 - Хибридизация на валентни орбитали (а) и

триъгълна молекула ВСl 3 (b)

Когато борът взаимодейства с хлора, три sp 2-хибридни орбитали на борния атом се припокриват с p-орбиталите на три хлорни атома, което води до молекула с формата на плосък триъгълник. Ъгълът на свързване в молекулата ВСl 3 е 120 °.

Форма на тетраедрична молекула типични за съединения от група IV елементи от основната подгрупа с халогени, водород. И така, въглероден атом във възбудено състояние има четири несдвоени електрона (2s 1 и 2p 3), следователно възниква sp-хибридизация, при която се образуват четири хибридни орбитали, разположени под ъгъл от 109,28 ° една спрямо друга, фиг. 7.

(s + p + p + p) - четири sp 3 -хибрид

орбитална орбитала

Фигура 7 - sp 3 - Хибридизация на валентни орбитали (а) и

тетраедрична молекула СН 4 (b)

Когато четири sp 3 -хибридни орбитали на въглероден атом и s-орбитали на четири водородни атома се припокриват, се образува тетраедрична метанова молекула. Ъгълът на свързване е 109,28 °.

Разглежданите геометрични форми на молекули (линейни, триъгълни, тетраедрични) са идеални(правилото на Гилеспи).

За разлика от горните съединения, молекулите на елементите от групи V и VI от основните подгрупи имат валентни самотни двойки електрони, поради което ъглите между връзките се оказват по-малки в сравнение с идеалните молекули.

Пирамидална форма на молекули протича по време на образуването на водородни съединения на елементи от V група от основната подгрупа. Когато се образува химична връзка, например при азотния атом, както и при въглеродния атом, настъпва sp 3 -хибридизация и се образуват четири sp 3 -хибридни орбитали, които са ориентирани под ъгъл от 109,28 около една спрямо друга . Но за разлика от въглеродния атом при азотния атом в хибридизацията участват не само едноелектронни орбитали(2p 3), но и двуелектронен(2s 2). Следователно, от четири sp 3 -хибридни орбитали, три имат по един електрон (едноелектронна орбитала), тези орбитали образуват връзки с три водородни атома. Четвъртата орбитала със самотна двойка електрони не участва в образуването на връзка. Молекулата NH 3 има формата на пирамида, фиг. осем.

Фигура 8 - Пирамидална молекула на амоняк

В горната част на пирамидата е азотен атом, а в ъглите (триъгълник) на основата са водородни атоми. Ъгълът на свързване е 107,3 ​​°. Отклонението на ъгъла от тетраедъра (109,28°) се дължи на отблъскването между самотната двойка електрони в четвъртата sp 3 -хибридна орбитала и свързващите двойки в останалите три орбитали, т.е. Sp 3-хибридната орбитала с самотна двойка електрони отблъсква другите три орбитали на N – H връзката в посока далеч от себе си, намалявайки ъгъла до 107,3 ​​°.

В съответствие с правилото на Гилеспи: ако централният атом принадлежи към елементите от третия или следващите периоди, а крайните атоми принадлежат към по-малко електроотрицателни елементи от халогените, тогава образуването на връзки се извършва чрез чисти p - орбитали и връзката ъглите стават »90 °, следователно за азотни аналози (P, As, Sb) не се наблюдава орбитална хибридизация в молекулите на водородните съединения. Например, образуването на фосфинова молекула (PH 3) включва три несдвоени p-електрона (3s 2 и 3p 3), чиито електронни орбитали са разположени в три взаимно перпендикулярни посоки, и s-електроните на три водородни атома. Връзките са разположени по трите оси на p-орбиталите. Получените молекули, подобно на молекулите NH 3, имат пирамидална форма, но за разлика от молекулата NH 3, ъгълът на свързване в молекулата PH 3 е 93,3 °, а в съединенията на AsH 3 и SbH 3, съответно 91,8 и 91,3 °, Фиг. 9 и табл. 4.

Фигура 9 - Молекула PH 3

Самотната двойка електрони ще заема несвързваща s-орбитала.

Ъглова форма на молекули образуват водородни съединения от елементи от VI група от основната подгрупа. Разгледаните особености на образуване на връзки в съединения на елементи от група V са характерни и за водородни съединения от елементи от група VI. И така, в молекулата на водата кислородният атом, както и азотният атом, са в състояние на sp3-хибридизация. От четирите sp 3 -хибридни орбити, две имат по един електрон, тези орбитали образуват връзки с два водородни атома.

Другите две от четирите sp 3 -хибридни орбитали съдържат самотна двойка електрони и не участват в образуването на връзка.

Молекулата Н 2 О има ъглова форма, ъгълът на свързване е 104,5 °. Отклонението на ъгъла от тетраедричния ъгъл се дължи в още по-голяма степен на отблъскването от две самотни двойки електрони, фиг. 10.

Фигура 10 - Ъгловата водна молекула

Ъгловата форма на молекулите е H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, само в аналози на кислорода, образуването на връзки в свързания H 2 E се осъществява чрез чисти p-орбитали(правилото на Гилеспи), така че ъглите на свързване са »90 °. Така че, в молекули H 2 S, H 2 Se, H 2 Te те са съответно равни на 92; 91; 89,5°.

Таблица 8 - Молекули на водородни съединения на елементите от 2-ри период

Sp-хибридизация

sp-хибридизацията се осъществява, например, по време на образуването на халогениди Be, Zn, Co и Hg (II). Във валентно състояние всички метални халогениди съдържат s и p-несдвоени електрони на съответното енергийно ниво. Когато се образува молекула, една s- и една p-орбитала образуват две хибридни sp-орбитали под ъгъл от 180 °.

Фиг. 3 sp хибридни орбитали

Експерименталните данни показват, че всички Be, Zn, Cd и Hg (II) халогениди са линейни и двете връзки имат еднаква дължина.

sp 2 -хибридизация

В резултат на хибридизация на една s-орбитала и две p-орбитали се образуват три хибридни sp 2-орбитали, разположени в една и съща равнина под ъгъл от 120 ° една спрямо друга. Това е, например, конфигурацията на BF 3 молекулата:

Фиг. 4 sp 2 -хибридизация

sp 3 -хибридизация

sp 3 -хибридизацията е характерна за въглеродните съединения. В резултат на хибридизация на една s-орбитала и три

p-орбитали се образуват четири хибридни sp 3 -орбитали, насочени към върховете на тетраедъра с ъгъл между орбиталите 109,5 o. Хибридизацията се проявява в пълната еквивалентност на връзките на въглеродния атом с други атоми в съединения, например в CH 4, CCl 4, C (CH 3) 4 и др.

Фиг. 5 sp 3 -хибридизация

Ако всички хибридни орбитали са свързани към едни и същи атоми, тогава връзките не се различават една от друга. В други случаи има малки отклонения от стандартните ъгли на свързване. Например, във водната молекула H2O кислородът е sp 3 -хибрид, разположен в центъра на неправилен тетраедър, във върховете на който "гледат" два водородни атома и две самотни двойки електрони (фиг. 2). Формата на молекулата е ъглова, гледана от центровете на атомите. Свързващият ъгъл HOH е 105 о, което е доста близко до теоретичната стойност от 109 о.

Фиг. 6 sp 3 -хибридизация на кислородни и азотни атоми в молекули а) H 2 O и б) NCl 3.

Ако хибридизацията („подравняване“ на O-H връзките) не се случи, ъгълът на HOH връзката ще бъде 90 °, тъй като водородните атоми ще бъдат прикрепени към две взаимно перпендикулярни p-орбитали. В този случай нашият свят вероятно би изглеждал съвсем различно.

Хибридизационната теория обяснява геометрията на амонячната молекула. В резултат на хибридизация на 2s и три 2p азотни орбитали се образуват четири хибридни sp 3 орбитали. Конфигурацията на молекулата е изкривен тетраедър, в който три хибридни орбитали участват в образуването на химическа връзка, а четвъртата с двойка електрони не. Ъглите между N-H връзките не са равни на 90 °, както в пирамида, но не са равни на 109,5 °, съответстващи на тетраедър.

Фиг. 7 sp 3 - хибридизация в молекулата на амоняка

Когато амонякът взаимодейства с водороден йон, в резултат на взаимодействието донор-акцептор се образува амониев йон, чиято конфигурация е тетраедър.

Хибридизацията обяснява и разликата в ъгъла между O-H връзките в ъгловата водна молекула. В резултат на хибридизацията на 2s и трите 2p кислородни орбитали се образуват четири хибридни sp 3 орбитали, от които само две участват в образуването на химическа връзка, което води до изкривяване на ъгъла, съответстващ на тетраедъра.

Фиг. 8 sp 3 -хибридизация във водната молекула

Хибридизацията може да включва не само s и p, но и d и f орбитали.

При sp 3 d 2 -хибридизация се образуват 6 еквивалентни облака. Наблюдава се в съединения като 4-, 4-. В този случай молекулата има конфигурация на октаедър.

Зареждане ...Зареждане ...