Jenis hibridisasi atom karbon dalam senyawa organik. Hibridisasi orbital elektron dan geometri molekul

instruksi

Pertimbangkan molekul hidrokarbon jenuh yang paling sederhana, metana. Tampilannya seperti ini: CH4. Model spasial molekul adalah tetrahedron. Atom karbon membentuk ikatan dengan empat atom hidrogen yang benar-benar identik dalam panjang dan energi ikatan. Di dalamnya, menurut contoh di atas, elektron 3 - P dan 1 S - elektron berpartisipasi, orbital yang mulai sesuai dengan orbital tiga elektron lainnya sebagai akibat dari apa yang terjadi. Jenis hibridisasi ini disebut hibridisasi sp^3. Itu melekat dalam semua yang terakhir.

Tetapi perwakilan paling sederhana dari yang tidak jenuh adalah etilen. Rumusnya adalah sebagai berikut: C2H4. Jenis hibridisasi apa yang melekat pada karbon dalam molekul zat ini? Akibatnya, tiga orbital terbentuk dalam bentuk "delapan" asimetris yang terletak di satu bidang pada sudut 120 ^ 0 satu sama lain. Mereka dibentuk oleh elektron 1 - S dan 2 - P. P ke-3 terakhir - elektron tidak mengubah orbitalnya, yaitu tetap dalam bentuk "delapan" yang benar. Jenis hibridisasi ini disebut hibridisasi sp^2.

Bagaimana ikatan terbentuk dalam molekul? Dua orbital hibridisasi dari setiap atom dimasukkan dengan dua atom hidrogen. Orbital hibridisasi ketiga membentuk hubungan dengan orbital yang sama dari yang lain. Apakah orbital P yang tersisa? Mereka "tertarik" satu sama lain di kedua sisi bidang molekul. Ikatan telah terbentuk antara atom karbon. Ini adalah atom dengan ikatan "ganda" yang melekat pada sp ^ 2.

Dan apa yang terjadi pada molekul asetilena atau? Rumusnya adalah sebagai berikut: C2H2. Dalam setiap atom karbon, hanya dua elektron yang mengalami hibridisasi: 1 - S dan 1 - P. Dua lainnya mempertahankan orbitalnya dalam bentuk "delapan biasa" yang tumpang tindih "di bidang molekul dan di kedua sisinya. Itulah sebabnya jenis hibridisasi ini disebut sp - hibridisasi. Itu melekat pada atom dengan ikatan rangkap tiga.

Semuanya kata-kata yang ada dalam bahasa tertentu dapat dibagi menjadi beberapa kelompok. Ini penting ketika mendefinisikan makna dan fungsi tata bahasa. kata-kata... Merujuk pada sesuatu yang pasti Tipe, Anda dapat memodifikasinya sesuai aturan, meskipun Anda belum pernah bertemu sebelumnya. Jenis elemen kata-kata leksikologi berkaitan dengan komposisi bahasa.

Anda akan perlu

  • - teks;
  • - kamus.

instruksi

Pilih kata yang ingin Anda tentukan jenisnya. Miliknya satu atau beberapa bagian pidato belum memainkan peran, serta bentuk dan fungsinya dalam sebuah kalimat. Itu bisa berupa kata apa saja. Jika tidak ditunjukkan dalam tugas, tuliskan yang pertama muncul. Tentukan apakah itu penamaan objek, kualitas, tindakan atau tidak. Untuk parameter ini, semua kata-kata dibagi menjadi signifikan, pronominal, angka, layanan dan kata seru. Untuk yang pertama Tipe termasuk kata benda, kata sifat, kata kerja, dll. Mereka menunjuk nama-nama objek, kualitas dan tindakan. Jenis kata kedua yang memiliki fungsi penamaan adalah pronominal. Kemampuan untuk menyebutkan nama tidak ada dalam jenis kata seru dan layanan. Ini adalah kelompok kata yang relatif kecil, tetapi ada di semua orang.

Menentukan apakah kata yang diberikan mampu mengekspresikan konsep. Fungsi ini tersedia untuk kata-kata unit dari tipe signifikan, karena merekalah yang membentuk rangkaian konseptual bahasa apa pun. Namun, angka apa pun juga termasuk dalam kategori konsep, dan, karenanya, juga membawa fungsi ini. Kata-kata resmi juga memilikinya, tetapi kata ganti dan kata seru tidak.

Pertimbangkan bagaimana kata itu jika muncul dalam sebuah kalimat. Bisakah? Ini bisa berupa kata apa saja dari jenis yang signifikan. Tapi kesempatan ini ada untuk, juga untuk angka. Tapi layanan kata-kata memainkan peran tambahan, baik subjek, maupun, atau anggota sekunder kalimat, mereka tidak bisa, serta kata seru.

Untuk kenyamanan, Anda dapat membuat piring empat kolom enam baris. Di baris atas, beri nama kolom yang sesuai untuk Jenis Kata, Judul, Konsep, dan Dapatkah Saya Menjadi Anggota Kalimat. Di kolom kiri pertama, tuliskan nama-nama jenis kata, ada lima di antaranya. Tentukan fungsi mana yang dimiliki kata tertentu dan mana yang tidak. Letakkan plus dan di kotak yang sesuai. Jika ketiga kolom memiliki nilai plus, maka ini adalah tipe signifikan. Pronominal akan memiliki plus di kolom pertama dan ketiga, di kolom kedua dan ketiga. Melayani kata-kata hanya dapat mengungkapkan konsep, yaitu, mereka memiliki satu plus di kolom kedua. Kata seru yang berlawanan di ketiga kolom akan dikurangi.

Video yang berhubungan

Hibridisasi adalah proses memperoleh hibrida - tanaman atau hewan, yang berasal dari persilangan varietas dan keturunan yang berbeda. Kata hybrid (hibrida) dari bahasa latin diterjemahkan sebagai “cross”.

Hibridisasi: alami dan buatan

Proses hibridisasi didasarkan pada penggabungan materi genetik sel yang berbeda dari individu yang berbeda dalam satu sel. Membedakan antara intraspesifik dan jauh, di mana koneksi genom yang berbeda terjadi. Di alam, hibridisasi alami telah terjadi dan terus terjadi tanpa partisipasi manusia sepanjang waktu. Melalui persilangan dalam satu spesies, tanaman berubah dan berkembang dan varietas serta keturunan hewan baru muncul. Dari sudut pandang, ada hibridisasi DNA, asam nukleat, perubahan pada tingkat atom dan intra-atom.

Dalam kimia akademik, hibridisasi dipahami sebagai interaksi spesifik dalam molekul materi orbital atom. Tapi ini bukan proses fisik yang nyata, tetapi hanya model hipotetis, sebuah konsep.

Hibrida dalam produksi tanaman

Pada 1694, ilmuwan Jerman R. Camerius mengusulkan untuk menerima secara artifisial. Dan pada tahun 1717, Inggris T. Fairchidl melintasi berbagai jenis anyelir untuk pertama kalinya. Saat ini, hibridisasi tanaman intraspesifik dilakukan untuk mendapatkan hasil tinggi atau adaptasi, misalnya, varietas tahan beku. Hibridisasi bentuk dan varietas merupakan salah satu metode pemuliaan tanaman. Dengan demikian, sejumlah besar varietas tanaman pertanian modern telah dibuat.

Dengan hibridisasi jauh, ketika perwakilan dari spesies yang berbeda disilangkan dan genom yang berbeda digabungkan, hibrida yang dihasilkan dalam banyak kasus tidak memberikan keturunan atau menghasilkan hibrida dengan kualitas buruk. Itulah mengapa tidak ada gunanya membiarkan benih mentimun hibrida matang di kebun, dan setiap kali membeli benihnya di toko khusus.

Pembiakan binatang

Di dunia, hibridisasi alami, baik intraspesifik maupun jauh, juga terjadi. Bagal sudah dikenal manusia sejak dua ribu tahun sebelum masehi. Dan sekarang bagal dan hinny digunakan dalam rumah tangga sebagai hewan pekerja yang relatif murah. Benar, hibridisasi semacam itu bersifat interspesifik, oleh karena itu hibrida jantan dilahirkan dalam keadaan steril. Betina, di sisi lain, sangat jarang bisa memberikan keturunan.

Keledai adalah hibrida dari kuda betina dan keledai. Hibrida yang diperoleh dari persilangan kuda jantan dan keledai disebut hinny. Keledai dibiakkan secara khusus. Mereka lebih tinggi dan lebih kuat dari hinnie.

Tetapi menyilangkan anjing peliharaan dengan serigala adalah kegiatan yang sangat umum di kalangan pemburu. Kemudian, keturunan yang dihasilkan menjadi sasaran seleksi lebih lanjut, sebagai hasilnya, keturunan anjing baru diciptakan. Saat ini, pembiakan hewan merupakan komponen penting dari keberhasilan industri peternakan. Hibridisasi dilakukan dengan sengaja, dengan fokus pada parameter yang diberikan.

Konsep dasar kimia organik. Karbon menonjol di antara semua elemen karena atom-atomnya dapat berikatan satu sama lain dalam rantai atau siklus yang panjang. Sifat inilah yang memungkinkan karbon membentuk jutaan senyawa, yang studinya dikhususkan untuk seluruh bidang - kimia organik.

Teori modern tentang struktur molekul menjelaskan sejumlah besar senyawa organik dan ketergantungan sifat-sifat senyawa ini pada struktur kimianya. Ini juga sepenuhnya menegaskan prinsip-prinsip dasar teori struktur kimia, yang dikembangkan oleh ilmuwan Rusia terkemuka A.M. Butlerov. (BUKAN FAKTA APA YANG DIPERLUKAN).

Hibridisasi (kimia) adalah interaksi spesifik orbital atom dalam molekul.

Atom (partikel terkecil dari salah satu bahan kimia paling sederhana yang disebut unsur) terdiri dari inti dan elektron yang berputar di sekitar mereka. Elektron tidak persis sel darah, tetapi gelombang juga, sehingga mereka membentuk semacam awan di sekitar inti atom (beberapa ruang di mana elektron "hidup"). Jika awan satu elektron tumpang tindih dengan awan yang lain, maka hibridisasi dapat terjadi - awan elektron bergabung dan dua elektron mulai "berdiam" di satu awan yang sama. Karena elektron ini milik atom yang berbeda, atom menjadi terikat.

Hibridisasi orbital- konsep pencampuran orbital yang berbeda, tetapi dekat dalam energi, atom tertentu, dengan munculnya jumlah orbital hibrida baru yang sama, identik dalam energi dan bentuk. Hibridisasi orbital atom terjadi ketika ikatan kovalen terjadi antara atom. Hibridisasi orbital sangat berguna dalam menjelaskan bentuk orbital molekul dan merupakan bagian integral dari teori ikatan valensi.

Transformasi kimia senyawa dengan berat molekul tinggi. Reaksi degradasi polimer Jenis kehancuran.

Ada tiga jenis reaksi polimer:
- reaksi tanpa mengubah tingkat polimerisasi (transformasi analog-polimer);
- reaksi yang mengarah pada peningkatannya (penataan, blok, dan kopolimerisasi cangkok);
- reaksi yang mengarah pada penurunan derajat polimerisasi (pecahnya rantai selama penghancuran polimer).

Tampilan:

penghancuran kimia;

penghancuran oksidatif;

Penghancuran oksidatif diamati pada polimer rantai hetero dan rantai karbon;

Penghancuran di bawah pengaruh pengaruh fisik

Penghancuran termal

Penghancuran fotokimia

Penghancuran di bawah pengaruh radiasi radioaktif. Di bawah pengaruh radiasi pengion, polimer mengalami perubahan kimia dan struktural yang mendalam, yang menyebabkan perubahan sifat fisikokimia dan fisikomekanis.


Penghancuran mekanisokimia

Nomor tiket 5

1.Jenis hibridisasi orbital atom dalam senyawa organik. sp 3 -, sp 2 -, sp - hibridisasi.

Orbital atom Adalah fungsi yang menggambarkan kerapatan awan elektron pada setiap titik dalam ruang di sekitar inti atom.

Jenis hibridisasi

Sp-hibridisasi

Terjadi ketika satu s- dan satu p-orbital dicampur. Dua orbital atom sp ekivalen terbentuk, terletak secara linier pada sudut 180 derajat dan diarahkan ke arah yang berbeda dari inti atom karbon. Dua orbital p non-hibrida yang tersisa terletak di bidang yang saling tegak lurus dan berpartisipasi dalam pembentukan ikatan , atau terlibat dalam pasangan elektron bebas.

sp 2 -hibridisasi

Terjadi ketika satu s dan dua orbital p dicampur. Tiga orbital hibrida dibentuk dengan sumbu yang terletak di bidang yang sama dan diarahkan ke simpul segitiga pada sudut 120 derajat. Orbital p-atomik non-hibrida tegak lurus terhadap bidang dan, sebagai aturan, berpartisipasi dalam pembentukan ikatan-π

sp 3 -hibridisasi

Ini terjadi ketika satu s- dan tiga orbital p dicampur, membentuk empat orbital hibrida sp3 dengan bentuk dan energi yang sama. Mereka dapat membentuk empat ikatan dengan atom lain atau diisi dengan pasangan elektron bebas.

Sumbu orbital sp3-hibrida diarahkan ke simpul dari tetrahedron biasa. Sudut tetrahedral di antara mereka adalah 109 ° 28 ", yang sesuai dengan energi tolakan elektron terendah. Juga, orbital sp3 dapat membentuk empat ikatan dengan atom lain atau diisi dengan pasangan elektron bebas.

Berdasarkan sifat tumpang tindih, ikatan sigma -dan pi - dibedakan. -ikatan- itu adalah ikatan di mana tumpang tindih orbital atom terjadi sepanjang sumbu yang menghubungkan inti atom... Ikatan sigma dapat dibentuk oleh semua jenis orbital. Antara dua atom dalam partikel kimia dimungkinkan hanya satu ikatan... Tumpang tindih Orbital atom sejajar tegak lurus sumbu ikatan-ikatan terbentuk. Pi-Link: Pelengkap untuk Sigma Link. Satu tautan selalu merupakan tautan sigma. Ikatan rangkap - terdiri dari 1 ikatan sigma dan 1 pi. Ikatan rangkap tiga: ikatan 1 sigma dan 2 pi.
Tunggal (σ) Ganda (σ + ) Tiga kali lipat (σ + + )
– – – H – Cl C = O C = C O = O N N≡N


Hibridisasi

Jika sebuah atom terikat pada atom lain dengan EQUAL BONDS, tetapi jenis orbital yang berbeda terlibat dalam pembentukannya, maka metode HIBRIDISASI digunakan.

Contoh:Molekul CH4 memiliki bentuk tetrahedron beraturan, di mana keempat ikatan memiliki panjang, kekuatan, dan sudut yang sama satu sama lain.

Namun, dalam atom karbon tetravalen, elektron terletak di tiga orbital p dan satu orbital s. Mereka berbeda dalam energi, bentuk dan terletak berbeda di ruang angkasa.

Untuk penjelasannya digunakan konsep HIBRIDISASI:

Dari empat orbital atom, terbentuk 4 orbital baru,

hibrida orbital, yang di ruang angkasa terletak pada jarak maksimum satu sama lain. Ini adalah tetrahedron biasa, sudut antara ikatan adalah 109 ° 29´.

Karena satu s dan tiga kulit p berpartisipasi dalam pembentukan empat ikatan, jenis hibridisasi ini dilambangkan sp 3

Tergantung pada jumlah dan jenis orbital yang mengambil bagian dalam hibridisasi, jenis hibridisasi berikut dibedakan:

1) sp-hibridisasi. Satu orbital s dan satu orbital p terlibat. Molekul memiliki struktur linier, sudut ikatan adalah 180 0.

2) sp 2 -hibridisasi. Satu orbital s dan dua orbital p terlibat. Molekul terletak di bidang (ujung orbital hibrida diarahkan ke simpul segitiga sama sisi), sudut ikatan adalah 120 0.

3) sp 3 -hibridisasi. Satu orbital s dan tiga orbital p terlibat. Molekul memiliki bentuk tetrahedral, sudut ikatan adalah 109,28 0.

Bagaimana cara menentukan jenis hibridisasi?

1. Hibridisasi melibatkan ikatan sigma dan PASANGAN ION INDIVIDU.

2. Jumlah total orbital ikatan sigma + pasangan elektron = jumlah orbital hibrid dan menentukan jenis hibridisasi.

Latihan: menentukan jenis hibridisasi atom karbon dalam molekul fosgen.

O = C - Cl

1) karbon membentuk 2 ikatan tunggal (ini adalah ikatan sigma) dan satu ikatan rangkap (sigma + pi) Semua 4 elektron karbon berpartisipasi dalam pembentukan ikatan ini.

2) dengan demikian, TIGA ikatan SIGMA akan mengambil bagian dalam hibridisasi. dia sp2 - hibridisasi, molekul memiliki bentuk segitiga datar. Pi-link terletak tegak lurus terhadap bidang segitiga ini.

HIBRIDISASI- ini adalah fenomena interaksi antara orbital molekul, yang energinya dekat dan memiliki elemen simetri yang sama, dengan pembentukan orbital hibrida dengan energi lebih rendah.

Semakin banyak awan elektron yang berpartisipasi dalam ikatan kimia yang tumpang tindih satu sama lain di ruang angkasa, semakin sedikit energi yang dimiliki oleh elektron di wilayah yang tumpang tindih dan membuat ikatan, dan semakin kuat ikatan kimia antara atom-atom ini.

Terkadang ikatan antar atom lebih kuat dari yang dihitung. Orbital atom diasumsikan mengambil bentuk yang memungkinkannya tumpang tindih lebih penuh dengan orbital atom tetangga. Orbital atom dapat berubah bentuknya hanya dengan bergabung dengan orbital atom lain yang simetrinya berbeda dari atom yang sama. Sebagai hasil dari kombinasi orbital yang berbeda (s, p, d), orbital atom perantara baru muncul, yang disebut hibrida .

Penataan ulang berbagai orbital atom menjadi orbital baru yang dirata-ratakan berdasarkan bentuknya disebut hibridisasi .

Jumlah orbital hibrid sama dengan jumlah orbital asli. Jadi, dengan kombinasi orbital s- dan p (hibridisasi sp), dua orbital hibrida muncul, yang berorientasi pada sudut 180 ° satu sama lain, Gambar 3, tabel. 5 dan 6.

(s + p) -orbital Dua sp - orbital Dua sp-hibrida

orbital

Gambar 3 - sp - Hibridisasi orbital valensi


Tabel 6 - Pembentukan orbital hibrid


Tabel 7 - Pembentukan beberapa molekul periode V dan VI

Ikatan kimia yang dibentuk oleh elektron orbital hibrid lebih kuat daripada ikatan dengan partisipasi elektron dari orbital non-hibrida, karena tumpang tindih lebih sering terjadi selama hibridisasi. Orbital hibrida hanya membentuk ikatan-s.

Orbital dengan energi yang sama dapat mengalami hibridisasi. Untuk atom dengan muatan inti rendah, hanya orbital s– dan p–yang cocok untuk hibridisasi. Ini paling khas untuk unsur-unsur periode kedua golongan II - VI, tab. 6 dan 7.

Dalam kelompok dari atas ke bawah dengan peningkatan jari-jari atom, kemampuan untuk membentuk ikatan kovalen melemah, perbedaan energi elektron s - dan p meningkat, dan kemungkinan hibridisasinya berkurang.

Orbital elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatan dan orientasi spasialnya menentukan bentuk geometris molekul.

Bentuk molekul linier. Senyawa dengan bentuk molekul linier dibentuk dengan tumpang tindih:

1. Dua orbital s– (ikatan s - s): 2, Na 2, K 2, dll.

2. orbital s - dan p – (ikatan s - p): HC1, HBr, dll.

3. Dua orbital p - (ikatan p - p): F 2, C1 2, Br 2, dll.

s – s s – p –

Gambar 4 - Molekul linier

Bentuk linier molekul juga dibentuk oleh atom-atom dari beberapa unsur golongan II dengan atom hidrogen atau halogen (BeH 2, BeG 2, ZnG 2). Mari kita perhatikan pembentukan molekul BeCl 2. Atom berilium dalam keadaan tereksitasi memiliki dua elektron yang tidak berpasangan (2s l dan 2p 1), oleh karena itu, hibridisasi sp terjadi, di mana dua orbital hibrida sp terbentuk, terletak relatif satu sama lain pada sudut 180 ° (lihat orbital hibridisasi). Ketika berilium berinteraksi dengan halogen, dua orbital hibrid sp dari atom berilium tumpang tindih dengan orbital p dari dua atom klor, menghasilkan molekul linier, Gambar. 5.

Gambar 5 - Molekul linier BeCl 2

Bentuk molekul segitiga berlangsung selama pembentukan boron dan aluminium halida. Sebuah atom bot tereksitasi memiliki tiga elektron tidak berpasangan (2s 1 dan 2p 2) Ketika ikatan kimia terbentuk, hibridisasi sp 2 terjadi dan tiga orbital hibrid sp 2 terbentuk, yang terletak pada bidang yang sama dan berorientasi satu sama lain pada sudut 120 °, Gambar. 6.

(s + p + p) - tiga sp 2 - hibrida

orbital orbital

Gambar 6 - sp 2 - Hibridisasi orbital valensi (a) dan

molekul segitiga l 3 (b)

Ketika boron berinteraksi dengan klorin, tiga orbital sp 2 -hibrida atom boron tumpang tindih dengan orbital p dari tiga atom klorin, menghasilkan molekul berbentuk segitiga datar. Sudut ikatan dalam molekul l 3 adalah 120 °.

Bentuk Molekul Tetrahedral khas untuk senyawa unsur golongan IV dari subkelompok utama dengan halogen, hidrogen. Jadi, atom karbon dalam keadaan tereksitasi memiliki empat elektron tidak berpasangan (2s 1 dan 2p 3), oleh karena itu, hibridisasi sp terjadi, di mana empat orbital hibrid terbentuk, terletak pada sudut 109,28 ° satu sama lain, Gambar. 7.

(s + p + p + p) - empat sp 3 -hibrida

orbital orbital

Gambar 7 - sp 3 - Hibridisasi orbital valensi (a) dan

molekul tetrahedral 4 (b)

Ketika empat orbital sp 3 -hibrida dari atom karbon dan orbital s dari empat atom hidrogen tumpang tindih, molekul metana tetrahedral terbentuk. Sudut ikatan adalah 109,28 °.

Bentuk geometris molekul yang dipertimbangkan (linier, segitiga, tetrahedral) adalah ideal(aturan Gillespie).

Berbeda dengan senyawa di atas, molekul unsur-unsur golongan V dan VI dari subkelompok utama memiliki pasangan elektron bebas valensi, oleh karena itu sudut antara ikatan menjadi lebih kecil dibandingkan dengan molekul ideal.

Bentuk molekul piramida terjadi selama pembentukan senyawa hidrogen dari unsur-unsur golongan V dari subkelompok utama. Ketika ikatan kimia terbentuk, misalnya, pada atom nitrogen, serta pada atom karbon, hibridisasi sp 3 terjadi dan empat orbital hibrid sp 3 terbentuk, yang berorientasi pada sudut 109,28 satu sama lain. . Tapi tidak seperti atom karbon pada atom nitrogen, tidak hanya orbital satu elektron yang terlibat dalam hibridisasi(2 hal 3), tetapi juga dua elektron(2 detik 2). Oleh karena itu, dari empat orbital sp 3 -hibrida, tiga memiliki masing-masing satu elektron (orbital satu elektron), orbital ini membentuk ikatan dengan tiga atom hidrogen. Orbital keempat dengan pasangan elektron bebas tidak mengambil bagian dalam pembentukan ikatan. Molekul NH3 memiliki bentuk piramida, Gambar. delapan.

Gambar 8 - Molekul amonia piramidal

Di bagian atas piramida adalah atom nitrogen, dan di sudut (segitiga) dasar adalah atom hidrogen. Sudut ikatan adalah 107,3 ​​°. Penyimpangan sudut dari tetrahedral (109,28 °) disebabkan oleh gaya tolak menolak antara pasangan elektron bebas pada orbital hibrida sp 3 keempat dan pasangan ikatan pada tiga orbital lainnya, yaitu. Orbital sp 3 -hibrida dengan pasangan elektron menyendiri menolak tiga orbital lain dari ikatan N – H ke arah yang menjauh dari dirinya sendiri, mengurangi sudut menjadi 107,3 ​​°.

Sesuai dengan aturan Gillespie: jika atom pusat termasuk dalam unsur-unsur periode ketiga atau berikutnya, dan atom terminal termasuk dalam unsur-unsur yang kurang elektronegatif daripada halogen, maka pembentukan ikatan dilakukan melalui orbital p - murni dan ikatan sudut menjadi »90 °, oleh karena itu, hibridisasi orbital analog nitrogen (P, As, Sb) dalam molekul senyawa hidrogen tidak diamati. Misalnya, pembentukan molekul fosfin (PH 3) melibatkan tiga elektron p yang tidak berpasangan (3s 2 dan 3p 3), orbital elektronnya terletak pada tiga arah yang saling tegak lurus, dan elektron s dari tiga atom hidrogen. Ikatan terletak di sepanjang tiga sumbu orbital p. Molekul yang dihasilkan, seperti molekul NH 3, memiliki bentuk piramida, tetapi tidak seperti molekul NH 3, sudut ikatan pada molekul PH 3 adalah 93,3 °, dan pada senyawa AsH 3 dan SbH 3, masing-masing 91,8 dan 91,3 °, Ara. 9 dan tab. 4.

Gambar 9 - Molekul PH 3

Pasangan elektron bebas akan menempati orbital s non-ikatan.

Bentuk sudut molekul membentuk senyawa hidrogen dari unsur-unsur Golongan VI dari subkelompok utama. Ciri-ciri pembentukan ikatan yang dipertimbangkan dalam senyawa unsur-unsur Golongan V juga merupakan karakteristik senyawa hidrogen dari unsur-unsur Golongan VI. Jadi, dalam molekul air, atom oksigen, serta atom nitrogen, berada dalam keadaan hibridisasi sp3. Dari empat orbit hibrid sp 3, dua memiliki satu elektron masing-masing, orbital ini membentuk ikatan dengan dua atom hidrogen.

Dua lainnya dari empat orbital sp 3 -hibrida masing-masing mengandung pasangan elektron bebas dan tidak berpartisipasi dalam pembentukan ikatan.

Molekul 2 memiliki bentuk sudut, sudut ikatan adalah 104,5 °. Penyimpangan sudut dari sudut tetrahedral ke tingkat yang lebih besar karena tolakan dari dua pasangan elektron mandiri, Gambar. sepuluh.

Gambar 10 - Molekul air sudut

Bentuk sudut molekul adalah H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, hanya dalam analog oksigen, pembentukan ikatan pada H 2 E yang terhubung dilakukan melalui orbital p murni(aturan Gillespie), sehingga sudut ikatannya adalah »90 °. Jadi, dalam molekul H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, mereka masing-masing sama dengan 92; 91; 89,5 °.

Tabel 8 - Molekul senyawa hidrogen dari unsur-unsur periode ke-2

Sp-hibridisasi

sp-hibridisasi terjadi, misalnya, selama pembentukan halida Be, Zn, Co dan Hg (II). Dalam keadaan valensi, semua halida logam mengandung elektron tidak berpasangan s dan p pada tingkat energi yang sesuai. Ketika sebuah molekul terbentuk, satu s- dan satu orbital p membentuk dua orbital sp hibrid pada sudut 180 °.

Gambar 3 orbital hibrida sp

Data percobaan menunjukkan bahwa semua Be, Zn, Cd dan Hg (II) halida adalah linier dan kedua ikatan memiliki panjang yang sama.

sp 2 -hibridisasi

Sebagai hasil dari hibridisasi satu orbital s dan dua orbital p, tiga orbital hibrid sp 2 terbentuk, terletak di bidang yang sama pada sudut 120 ° satu sama lain. Ini, misalnya, konfigurasi molekul BF 3:

Gambar 4 sp 2 -hibridisasi

sp 3 -hibridisasi

sp 3 -hibridisasi adalah karakteristik senyawa karbon. Sebagai hasil dari hibridisasi satu orbital s dan tiga

p-orbital, empat hibrid sp 3 -orbital terbentuk, diarahkan ke simpul tetrahedron dengan sudut antara orbital 109,5 o. Hibridisasi memanifestasikan dirinya dalam kesetaraan lengkap ikatan atom karbon dengan atom lain dalam senyawa, misalnya, dalam CH 4, CCl 4, C (CH 3) 4, dll.

Gambar 5 sp 3 -hibridisasi

Jika semua orbital hibrid terikat pada atom yang sama, maka ikatannya tidak berbeda satu sama lain. Dalam kasus lain, ada penyimpangan kecil dari sudut ikatan standar. Misalnya, dalam molekul air H2O, oksigen adalah sp 3 -hibrida, yang terletak di tengah tetrahedron tidak beraturan, di titik-titik di mana dua atom hidrogen dan dua pasangan elektron bebas "terlihat" (Gbr. 2). Bentuk molekulnya bersudut jika dilihat dari pusat atom. Sudut ikatan HOH adalah 105 о, yang cukup dekat dengan nilai teoritis 109 о.

Gambar 6 sp 3 -hibridisasi atom oksigen dan nitrogen dalam molekul a) H 2 O dan b) NCl 3.

Jika hibridisasi ("penjajaran" ikatan O-H) tidak terjadi, sudut ikatan HOH akan menjadi 90°, karena atom hidrogen akan terikat pada dua orbital p yang saling tegak lurus. Dalam hal ini, dunia kita mungkin akan terlihat sangat berbeda.

Teori hibridisasi menjelaskan geometri molekul amonia. Sebagai hasil dari hibridisasi 2s dan tiga orbital nitrogen 2p, terbentuk empat orbital hibrid sp3. Konfigurasi molekul adalah tetrahedron terdistorsi, di mana tiga orbital hibrida berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia, dan yang keempat dengan sepasang elektron tidak. Sudut antara ikatan N-H tidak sama dengan 90 ° seperti dalam piramida, tetapi tidak sama dengan 109,5 °, sesuai dengan tetrahedron.

Gambar 7 sp 3 - hibridisasi dalam molekul amonia

Ketika amonia berinteraksi dengan ion hidrogen, sebagai hasil dari interaksi donor-akseptor, ion amonium terbentuk, konfigurasinya adalah tetrahedron.

Hibridisasi juga menjelaskan perbedaan sudut antara ikatan O - H dalam molekul air bersudut. Sebagai hasil dari hibridisasi orbital 2s dan tiga oksigen 2p, empat orbital hibrid sp 3 terbentuk, di mana hanya dua yang terlibat dalam pembentukan ikatan kimia, yang menyebabkan distorsi sudut yang sesuai dengan tetrahedron.

Gambar 8 sp 3 -hibridisasi dalam molekul air

Hibridisasi dapat mencakup tidak hanya s dan p, tetapi juga orbital d dan f.

Dengan sp 3 d 2 -hibridisasi, 6 awan setara terbentuk. Hal ini diamati dalam senyawa seperti 4-, 4-. Dalam hal ini, molekul memiliki konfigurasi oktahedron.

Memuat ...Memuat ...