ინსტრუქციები
განვიხილოთ უმარტივესი გაჯერებული ნახშირწყალბადის, მეთანის მოლეკულა. ასე გამოიყურება: CH4. მოლეკულის სივრცითი მოდელი არის ტეტრაედონი. ნახშირბადის ატომი ქმნის კავშირებს წყალბადის ოთხ ატომთან, რომლებიც სიგრძით და ენერგიით ზუსტად ერთნაირია. მათში, ზემოთ მოყვანილი მაგალითის მიხედვით, მონაწილეობს 3 – P ელექტრონი და 1 S – ელექტრონი, რომელთა ორბიტალმა ზუსტად შეესაბამებოდა დანარჩენი სამი ელექტრონის ორბიტალებს მომხდარის შედეგად. ამ ტიპის ჰიბრიდიზაციას ეწოდება sp^3 ჰიბრიდიზაცია. ის თანდაყოლილია ყველა საბოლოო ჯამში.
მაგრამ უჯერი ნაერთების უმარტივესი წარმომადგენელია ეთილენი. მისი ფორმულა ასეთია: C2H4. რა ტიპის ჰიბრიდიზაციაა თანდაყოლილი ნახშირბადი ამ ნივთიერების მოლეკულაში? შედეგად, სამი ორბიტალი იქმნება ასიმეტრიული „რვიანების“ სახით, რომლებიც ერთ სიბრტყეში დევს ერთმანეთის მიმართ 120^0 კუთხით. ისინი ჩამოყალიბდნენ 1 – S და 2 – P ელექტრონებით. ბოლო მე -3 P - ელექტრონმა არ შეცვალა თავისი ორბიტალი, ანუ ის დარჩა რეგულარული "რვიანის" სახით. ამ ტიპის ჰიბრიდიზაციას ეწოდება sp^2 ჰიბრიდიზაცია.
როგორ წარმოიქმნება ბმები მოლეკულაში? თითოეული ატომის ორი ჰიბრიდირებული ორბიტალი შევიდა კონტაქტში წყალბადის ორ ატომთან. მესამე ჰიბრიდულმა ორბიტალმა შექმნა კავშირი სხვა ორბიტალთან. და დარჩენილი P ორბიტალები? ისინი ერთმანეთს „მიიზიდეს“ მოლეკულის სიბრტყის ორივე მხარეს. ნახშირბადის ატომებს შორის შეიქმნა კავშირი. ეს არის "ორმაგი" ბმის მქონე ატომები, რომლებსაც ახასიათებთ sp^2.
რა ხდება აცეტილენის მოლეკულაში ან? მისი ფორმულა ასეთია: C2H2. ნახშირბადის თითოეულ ატომში მხოლოდ ორი ელექტრონი განიცდის ჰიბრიდიზაციას: 1 -S და 1 -P. დანარჩენი ორი ინარჩუნებს ორბიტალებს "რეგულარული რვიანების" სახით, რომლებიც გადახურულია მოლეკულის სიბრტყეში და მის ორივე მხარეს. ამიტომ ამ ტიპის ჰიბრიდიზაციას უწოდებენ sp - ჰიბრიდიზაციას. ის თანდაყოლილია სამმაგი ბმის მქონე ატომებში.
ყველა სიტყვებიკონკრეტულ ენაში არსებული, შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ჯგუფად. ეს მნიშვნელოვანია როგორც მნიშვნელობის, ისე გრამატიკული ფუნქციების განსაზღვრისას სიტყვები. გარკვეულის მიკუთვნება ტიპი, შეგიძლიათ შეცვალოთ ის წესების მიხედვით, მაშინაც კი, თუ აქამდე არასოდეს გინახავთ. ელემენტების ტიპები სიტყვებილექსიკოლოგია ეხება ენის შემადგენლობას.
დაგჭირდებათ
- - ტექსტი;
- - ლექსიკონი.
ინსტრუქციები
აირჩიეთ სიტყვა, რომლის ტიპიც გსურთ განსაზღვროთ. მისი მიკუთვნება მეტყველების ამა თუ იმ ნაწილს ჯერ კიდევ არ თამაშობს როლს, ისევე როგორც მისი ფორმა და ფუნქცია წინადადებაში. ეს შეიძლება იყოს აბსოლუტურად ნებისმიერი სიტყვა. თუ ეს არ არის მითითებული დავალებაში, ჩაწერეთ პირველი, რაც შეგხვდებათ. დაადგინეთ, ასახელებს თუ არა ობიექტს, ხარისხს, მოქმედებას. ამ პარამეტრისთვის ყველაფერი სიტყვებიიყოფა სახელობითი, ნაცვალსახელი, რიცხვითი, დამხმარე და შუალედური. პირველს ტიპიმოიცავს არსებით სახელებს, ზედსართავებს, ზმნებს და . ეს არის საგნების, თვისებების და მოქმედებების სახელები. სიტყვების მეორე ტიპი, რომლებსაც აქვთ დასახელების ფუნქცია, არის ნაცვალსახელი. დასახელების შესაძლებლობა არ არის , შუალედში და სერვისის ტიპებში. ეს სიტყვების შედარებით მცირე ჯგუფებია, მაგრამ ისინი ყველაშია.
დაადგინეთ, შეუძლია თუ არა მოცემულ სიტყვას ცნების გამოხატვა. ეს ფუნქცია ხელმისაწვდომია სიტყვებიაღმნიშვნელი ტიპის არეული ერთეულები, რადგან სწორედ ისინი ქმნიან ნებისმიერი ენის კონცეპტუალურ სერიას. თუმცა, ნებისმიერი რიცხვიც მიეკუთვნება ცნებების კატეგორიას და, შესაბამისად, ამ ფუნქციასაც ახორციელებს. ფუნქციურ სიტყვებსაც აქვთ, ნაცვალსახელებს და შუამავლებს არა.
დაფიქრდით, როგორი იქნებოდა სიტყვა წინადადებაში რომ ყოფილიყო. Შეიძლება ეს იყოს? ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი მნიშვნელოვანი სიტყვა. მაგრამ ორივე რიცხვს და ციფრს აქვს ეს შესაძლებლობა. მაგრამ ოფიციალური სიტყვებიასრულებენ დამხმარე როლს; ისინი არ შეიძლება იყვნენ წინადადების არც სუბიექტი და არც მეორეხარისხოვანი წევრები, ისევე როგორც შუალედები.
მოხერხებულობისთვის, შეგიძლიათ შექმნათ ცხრილი ოთხი სვეტისა და ექვსი მწკრივისგან. ზედა მწკრივზე მონიშნეთ შესაბამისი სვეტები „სიტყვის ტიპები“, „დასახელება“, „ცნება“ და „შეიძლება იყოს წინადადების ნაწილი“. პირველ მარცხენა სვეტში ჩაწერეთ სიტყვების ტიპების სახელები, მათგან ხუთია. დაადგინეთ რომელი ფუნქციები აქვს მოცემულ სიტყვას და რომელი არა. ჩადეთ პლიუსები და შესაბამის სვეტებში. თუ სამივე სვეტი შეიცავს პლიუსებს, მაშინ ეს მნიშვნელოვანი ტიპია. ნაცვალსახელი პლუსები გამოჩნდება პირველ და მესამე სვეტებში, მეორე და მესამეში. სერვისი სიტყვებიშეუძლიათ მხოლოდ კონცეფციის გამოხატვა, ანუ მეორე სვეტში აქვთ ერთი პლუსი. სამივე სვეტში შუამავლების საპირისპიროდ იქნება მინუსები.
ვიდეო თემაზე
ჰიბრიდიზაცია არის ჰიბრიდების - მცენარეების ან ცხოველების მოპოვების პროცესი, რომელიც წარმოიქმნება სხვადასხვა ჯიშებისა და ჯიშების შეჯვარების შედეგად. სიტყვა ჰიბრიდი (ჰიბრიდა) თან ლათინური ენაითარგმნება როგორც "ნარევი".
ჰიბრიდიზაცია: ბუნებრივი და ხელოვნური
ჰიბრიდიზაციის პროცესი ეფუძნება გენეტიკური მასალის ერთ უჯრედში გაერთიანებას სხვადასხვა უჯრედებისხვადასხვა პიროვნებისგან. არსებობს განსხვავება ინტრასპეციფიკურსა და შორეულს შორის, რომელშიც ხდება სხვადასხვა გენომის კავშირი. ბუნებაში, ბუნებრივი ჰიბრიდიზაცია მოხდა და გრძელდება ადამიანის ჩარევის გარეშე. მცენარეები შეიცვალა და გაუმჯობესდა სახეობებში შეჯვარებით და გაჩნდა ცხოველების ახალი ჯიშები და ჯიშები. თვალსაზრისით, დნმ-ის ჰიბრიდიზაცია ხდება, ნუკლეინის მჟავა, ცვლილებები ატომურ და შიდაატომურ დონეზე.
აკადემიურ ქიმიაში, ჰიბრიდიზაცია ეხება ატომური ორბიტალების სპეციფიკურ ურთიერთქმედებას ნივთიერების მოლეკულებში. მაგრამ ეს არ არის რეალური ფიზიკური პროცესი, მაგრამ მხოლოდ ჰიპოთეტური მოდელი, კონცეფცია.
ჰიბრიდები მოსავლის წარმოებაში
1694 წელს გერმანელმა მეცნიერმა რ. კამერარიუსმა შესთავაზა ხელოვნურად წარმოება. 1717 წელს კი ინგლისელმა ტ.ფერჩაილდმა პირველად გადაკვეთა სხვადასხვა სახის მიხაკი. დღეისათვის ტარდება მცენარეთა შიდასახეობრივი ჰიბრიდიზაცია მაღალმოსავლიანი ან ადაპტირებული, მაგალითად, ყინვაგამძლე ჯიშების მისაღებად. ფორმებისა და ჯიშების ჰიბრიდიზაცია მცენარეთა მოშენების ერთ-ერთი მეთოდია. ასე შეიქმნა დიდი თანხასასოფლო-სამეურნეო კულტურების თანამედროვე ჯიშები.
შორეული ჰიბრიდიზაციის დროს, როდესაც გადაკვეთენ წარმომადგენლებს განსხვავებული ტიპებიდა სხვადასხვა გენომი გაერთიანებულია, შედეგად მიღებული ჰიბრიდები უმეტეს შემთხვევაში არ წარმოქმნიან შთამომავლობას ან წარმოქმნიან დაბალი ხარისხის ჯვრებს. სწორედ ამიტომ, აზრი არ აქვს ჰიბრიდული კიტრის თესლის ბაღში დამწიფებას და ყოველ ჯერზე მათი თესლის სპეციალიზებულ მაღაზიაში ყიდვას.
მეცხოველეობაში მოშენება
მსოფლიოში ასევე ხდება ბუნებრივი ჰიბრიდიზაცია, როგორც შიდასახეობრივი, ისე შორეული. ჯორი ჩვენს წელთაღრიცხვამდე ორი ათასი წლით ადრე იყო ცნობილი ადამიანისთვის. ამჟამად კი ჯორი და ჰინნი გამოიყენება შინამეურნეობებში, როგორც შედარებით იაფ სამუშაო ცხოველად. მართალია, ასეთი ჰიბრიდიზაცია არის ინტერსპეციფიკური, ამიტომ მამრობითი ჰიბრიდები აუცილებლად სტერილურად იბადებიან. ქალებს ძალიან იშვიათად შეუძლიათ შთამომავლობის გაჩენა.
ჯორი კვერნასა და ვირის ჰიბრიდია. ჯიშისა და ვირის შეჯვარებით მიღებულ ჰიბრიდს ჰინი ჰქვია. ჯორები სპეციალურად არის გამოყვანილი. ისინი უფრო მაღალი და ძლიერები არიან, ვიდრე თიხა.
მაგრამ შინაური ძაღლის მგელთან შეჯვარება მონადირეებს შორის ძალიან გავრცელებული საქმიანობა იყო. შემდეგ, შედეგად მიღებული შთამომავლები დაექვემდებარა შემდგომ შერჩევას, რის შედეგადაც შეიქმნა ახალი ჯიშის ძაღლები. დღეს ცხოველთა შერჩევა მეცხოველეობის ინდუსტრიის წარმატების მნიშვნელოვანი კომპონენტია. ჰიბრიდიზაცია ხორციელდება მიზანმიმართულად, მითითებულ პარამეტრებზე ორიენტირებული.
ორგანული ქიმიის ძირითადი ცნებები. ნახშირბადი გამოირჩევა ყველა ელემენტს შორის იმით, რომ მის ატომებს შეუძლიათ ერთმანეთთან შეერთება გრძელი ჯაჭვებით ან ციკლებით. სწორედ ეს თვისება იძლევა ნახშირბადს მილიონობით ნაერთების წარმოქმნის საშუალებას, რომელთა შესწავლა მთელ დარგს - ორგანულ ქიმიას ეძღვნება.
თანამედროვე თეორიამოლეკულური სტრუქტურა ხსნის როგორც ორგანული ნაერთების უზარმაზარ რაოდენობას, ასევე ამ ნაერთების თვისებების დამოკიდებულებას მათზე. ქიმიური სტრუქტურა. იგი ასევე სრულად ადასტურებს გამოჩენილი რუსი მეცნიერის A.M. Butlerov-ის მიერ შემუშავებული ქიმიური სტრუქტურის თეორიის ძირითად პრინციპებს. (არა ის ფაქტი, რომ ეს არის ის, რაც გჭირდებათ).
ჰიბრიდიზაცია (ქიმია) არის ატომური ორბიტალების სპეციფიკური ურთიერთქმედება მოლეკულებში.
ატომები (ყველა უმარტივესთაგან ყველაზე პატარა შესაძლო ნაწილაკი ქიმიური ნივთიერებებიელემენტებს უწოდებენ) შედგება ბირთვებისა და ელექტრონებისგან, რომლებიც ტრიალებს მათ გარშემო. ელექტრონები არ არიან ზუსტად სხეულები, მაგრამ ისინი ასევე არიან ტალღები, ამიტომ ისინი ქმნიან თავისებურ ღრუბლებს ატომების ბირთვების გარშემო (გარკვეული სივრცეები, რომლებშიც ელექტრონები "ცხოვრობენ"). თუ ერთი ელექტრონის ღრუბელი გადაფარავს მეორის ღრუბელს, მაშინ შეიძლება მოხდეს ჰიბრიდიზაცია - ელექტრონული ღრუბლები გაერთიანდება და ორი ელექტრონი იწყებს "ცხოვრებას" ერთ საერთო ღრუბელში. ვინაიდან ეს ელექტრონები განსხვავებულ ატომებს განეკუთვნება, ატომები ბმული ხდება.
ორბიტალური ჰიბრიდიზაცია- მოცემული ატომის განსხვავებული, მაგრამ ენერგეტიკული ორბიტალების მსგავსი შერევის კონცეფცია, იგივე რაოდენობის ახალი ჰიბრიდული ორბიტალების გაჩენით, იდენტური ენერგიით და ფორმით. ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაცია ხდება მაშინ, როდესაც ატომებს შორის ხდება კოვალენტური ბმა. ორბიტალური ჰიბრიდიზაცია ძალიან სასარგებლოა მოლეკულური ორბიტალების ფორმის ასახსნელად და არის ვალენტური ბმის თეორიის განუყოფელი ნაწილი.
მაღალმოლეკულური ნაერთების ქიმიური გარდაქმნები. პოლიმერების განადგურების რეაქციები. განადგურების სახეები.
პოლიმერული რეაქციების სამი ტიპი არსებობს:
– რეაქციები პოლიმერიზაციის ხარისხის შეცვლის გარეშე (პოლიმერული ანალოგიური გარდაქმნები);
– რეაქციები, რომლებიც იწვევს მის ზრდას (სტრუქტურირება, ბლოკირება და გადანერგვის კოპოლიმერიზაცია);
– რეაქციები, რომლებიც იწვევს პოლიმერიზაციის ხარისხის შემცირებას (ჯაჭვის გაწყვეტა პოლიმერის განადგურების დროს).
სახეები:
ქიმიური განადგურება;
ოქსიდაციური განადგურება;
ოქსიდაციური დეგრადაცია შეინიშნება როგორც ჰეტეროჯაჭვის, ისე ნახშირბადის ჯაჭვის პოლიმერებში;
განადგურება ფიზიკური გავლენის გავლენის ქვეშ
თერმული განადგურება
ფოტოქიმიური განადგურება
განადგურება გავლენის ქვეშ რადიოაქტიური გამოსხივება. გავლენა მოახდინა მაიონებელი გამოსხივებაპოლიმერები განიცდიან ღრმა ქიმიურ და სტრუქტურული ცვლილებები, რაც იწვევს ფიზიკურ-ქიმიური და ფიზიკურ-მექანიკური თვისებების ცვლილებას
მექანიკური ქიმიური განადგურება
ბილეთის ნომერი 5
1. ორგანულ ნაერთებში ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის სახეები. sp 3 −, sp 2 −, sp− ჰიბრიდიზაცია.
ატომური ორბიტალიარის ფუნქცია, რომელიც აღწერს ელექტრონული ღრუბლის სიმკვრივეს ატომის ბირთვის გარშემო სივრცის თითოეულ წერტილში.
ჰიბრიდიზაციის სახეები
Sp ჰიბრიდიზაცია
ხდება ერთი s- და ერთი p-ორბიტალის შერევისას. წარმოიქმნება ორი ეკვივალენტური sp-ატომური ორბიტალი, რომლებიც განლაგებულია ხაზობრივად 180 გრადუსიანი კუთხით და მიმართულია სხვადასხვა მხარენახშირბადის ატომის ბირთვიდან. დარჩენილი ორი არაჰიბრიდული p-ორბიტალი განლაგებულია ორმხრივ პერპენდიკულარულ სიბრტყეში და მონაწილეობს π ობლიგაციების ფორმირებაში ან იკავებს ელექტრონების ცალკეულ წყვილებს.
sp 2 ჰიბრიდიზაცია
ხდება ერთი s- და ორი p-ორბიტალის შერევისას. სამი ჰიბრიდული ორბიტალი იქმნება ღერძებით, რომლებიც მდებარეობს იმავე სიბრტყეში და მიმართულია სამკუთხედის წვეროებზე 120 გრადუსიანი კუთხით. არაჰიბრიდული p-ატომური ორბიტალისიბრტყის პერპენდიკულარულია და, როგორც წესი, მონაწილეობს π ბმების წარმოქმნაში
sp 3 ჰიბრიდიზაცია
წარმოიქმნება ერთი s- და სამი p-ორბიტალის შერევისას და წარმოიქმნება თანაბარი ფორმისა და ენერგიის ოთხი sp3-ჰიბრიდული ორბიტალი. მათ შეუძლიათ შექმნან ოთხი σ ბმა სხვა ატომებთან ან ივსონ ელექტრონების მარტოხელა წყვილით.
sp3-ჰიბრიდული ორბიტალების ღერძი მიმართულია რეგულარული ტეტრაედრის წვეროებისკენ. ტეტრაედრული კუთხე მათ შორის არის 109°28”, რაც შეესაბამება ყველაზე დაბალი ენერგიაელექტრონის მოგერიება. ასევე, sp3 ორბიტალებს შეუძლიათ შექმნან ოთხი σ ბმა სხვა ატომებთან ან ივსონ ელექტრონებით მარტოხელა წყვილით.
| მარტოხელა (σ) | ორმაგი (σ+π) | სამმაგი (σ + π + π) |
| C–C C–H C–O H–Cl | C=O C=C O=O | С≡С С≡N N≡N |
ჰიბრიდიზაცია
თუ ატომი დაკავშირებულია სხვა ატომებთან იდენტური ბმებით, მაგრამ ორბიტალები მონაწილეობენ მათ ფორმირებაში განსხვავებული ტიპები, შემდეგ გამოიყენება ჰიბრიდიზაციის მეთოდი.
მაგალითი:CH 4 მოლეკულას აქვს რეგულარული ტეტრაედრის ფორმა, რომელშიც ოთხივე ბმას აქვს ერთი და იგივე სიგრძე, სიმტკიცე და ერთნაირი კუთხით.
თუმცა, ოთხვალენტიან ნახშირბადის ატომს აქვს ელექტრონები სამ p ორბიტალში და ერთი s ორბიტალში. ისინი განსხვავდებიან ენერგიით, ფორმით და განსხვავებულად მდებარეობენ სივრცეში.
ასახსნელად გამოიყენება ჰიბრიდიზაციის კონცეფცია:
ოთხი ატომური ორბიტალიდან წარმოიქმნება 4 ახალი,
ჰიბრიდულიორბიტალები, რომლებიც სივრცეში მდებარეობენ ერთმანეთისგან მაქსიმალურ მანძილზე. ეს არის რეგულარული ტეტრაედონი, ბმებს შორის კუთხეებია 109° 29'.
ვინაიდან ერთი s და სამი p- გარსი მონაწილეობს ოთხი ბმის ფორმირებაში, ამ ტიპის ჰიბრიდიზაცია დასახელებულია sp 3
ორბიტალების რაოდენობისა და ტიპის მიხედვით, რომლებიც მონაწილეობენ ჰიბრიდიზაციაში, განასხვავებენ ჰიბრიდიზაციის შემდეგ ტიპებს:
1) sp-ჰიბრიდიზაცია. ჩართულია ერთი s ორბიტალი და ერთი p ორბიტალი. მოლეკულას აქვს წრფივი სტრუქტურა, კავშირის კუთხე არის 180 0.
2) sp 2 ჰიბრიდიზაცია. ჩართულია ერთი s ორბიტალი და ორი p ორბიტალი. მოლეკულა მდებარეობს სიბრტყეში (ჰიბრიდული ორბიტალების ბოლოები მიმართულია წვეროებისკენ ტოლგვერდა სამკუთხედი), კავშირის კუთხე – 120 0.
3) sp 3 ჰიბრიდიზაცია. ჩართულია ერთი s ორბიტალი და სამი p ორბიტალი. მოლეკულას აქვს ოთხკუთხა ფორმა, კავშირის კუთხე არის 109,28 0.
როგორ განვსაზღვროთ ჰიბრიდიზაციის ტიპი?
1. ჰიბრიდიზაცია მოიცავს სიგმა ობლიგაციებს და LONE ION წყვილებს.
2. საერთო რაოდენობამონაწილე ორბიტალების სიგმა ბმები + ელექტრონული წყვილი = ჰიბრიდული ორბიტალების რაოდენობა და განსაზღვრავს ჰიბრიდიზაციის ტიპს.
ვარჯიში:განსაზღვროს ნახშირბადის ატომის ჰიბრიდიზაციის ტიპი ფოსგენის მოლეკულაში.
O=C – Cl
1) ნახშირბადი აყალიბებს 2 ერთეულ ბმას (ეს არის სიგმა ბმა) და ერთ ორმაგ ბმას (სიგმა + პი) ამ ბმების წარმოქმნაში მონაწილეობს ნახშირბადის ოთხივე ელექტრონი.
2) ამრიგად, სამი SIGMA კავშირი მიიღებს მონაწილეობას ჰიბრიდიზაციაში. ეს sp 2 - ჰიბრიდიზაცია, მოლეკულას აქვს ფორმა ბრტყელი სამკუთხედი. პი ბმა განლაგებულია ამ სამკუთხედის სიბრტყის პერპენდიკულარულად.
ჰიბრიდიზაცია- ეს არის ურთიერთქმედების ფენომენი მოლეკულურ ორბიტალებს შორის, რომლებიც ენერგიით მსგავსია და აქვთ საერთო სიმეტრიის ელემენტები, დაბალი ენერგიით ჰიბრიდული ორბიტალების წარმოქმნით.
რაც უფრო სრულყოფილად ეფარება ქიმიურ კავშირში ჩართული ელექტრონული ღრუბლები ერთმანეთს სივრცეში, მით ნაკლები ენერგია აქვთ გადახურვისა და კავშირის განმახორციელებელ არეში მდებარე ელექტრონებს და მით უფრო ძლიერია ქიმიური კავშირი ამ ატომებს შორის.
ზოგჯერ ატომებს შორის კავშირი უფრო ძლიერია, ვიდრე მოსალოდნელია გამოთვლების საფუძველზე. ვარაუდობენ, რომ ატომური ორბიტალი იღებს ფორმას, რომელიც საშუალებას აძლევს მას უფრო სრულად გადაფაროს მეზობელი ატომის ორბიტალთან. ატომურ ორბიტალს შეუძლია შეცვალოს თავისი ფორმა მხოლოდ იმავე ატომის სხვა სიმეტრიის სხვა ატომურ ორბიტალებთან შეერთებით. სხვადასხვა ორბიტალების (s, p, d) გაერთიანების შედეგად წარმოიქმნება შუალედური ფორმის ახალი ატომური ორბიტალები, რომლებსაც ე.წ. ჰიბრიდული .
სხვადასხვა ატომური ორბიტალების გადაწყობა ახალ ორბიტალებად საშუალო ფორმის ე.წ ჰიბრიდიზაცია .
ჰიბრიდული ორბიტალების რაოდენობა უდრის ორიგინალების რაოდენობას.ამრიგად, s- და p-ორბიტალების კომბინაციით (sp-ჰიბრიდიზაცია) წარმოიქმნება ორი ჰიბრიდული ორბიტალი, რომლებიც ორიენტირებულია ერთმანეთთან 180°-იანი კუთხით, სურ. 3, ცხრილი. 5 და 6.
(s+p)-ორბიტალები ორი სპ - ორბიტალი ორი sp-ჰიბრიდი
ორბიტალები
სურათი 3 – sp – ვალენტური ორბიტალების ჰიბრიდიზაცია
ცხრილი 6 - ჰიბრიდული ორბიტალების ფორმირება
ცხრილი 7 - V და VI პერიოდის ზოგიერთი მოლეკულის ფორმირება
ჰიბრიდული ორბიტალების ელექტრონების მიერ წარმოქმნილი ქიმიური ბმა უფრო ძლიერია, ვიდრე ბმა, რომელიც მოიცავს არაჰიბრიდული ორბიტალების ელექტრონებს, რადგან ჰიბრიდიზაციის დროს გადახურვა უფრო მეტად ხდება. ჰიბრიდული ორბიტალები ქმნიან მხოლოდ s ობლიგაციებს.
ორბიტალებს, რომლებსაც აქვთ მსგავსი ენერგიები, შეიძლება გაიარონ ჰიბრიდიზაცია.მცირე ბირთვული მუხტის მქონე ატომებისთვის მხოლოდ s- და p-ორბიტალებია შესაფერისი ჰიბრიდიზაციისთვის. ეს ყველაზე მეტად დამახასიათებელია II – VI ჯგუფების მეორე პერიოდის ელემენტებისთვის, ცხრილი. 6 და 7.
ჯგუფებში ზემოდან ქვემოდანატომური რადიუსის მატებასთან ერთად სუსტდება კოვალენტური ბმების წარმოქმნის უნარი, იზრდება s- და p-ელექტრონების ენერგიების განსხვავება და მცირდება მათი ჰიბრიდიზაციის შესაძლებლობა.
ბმების ფორმირებაში მონაწილე ელექტრონული ორბიტალები და მათი სივრცითი ორიენტაცია განსაზღვრავს მოლეკულების გეომეტრიულ ფორმას.
მოლეკულების ხაზოვანი ფორმა. ნაერთები, რომლებსაც აქვთ წრფივი მოლეკულური ფორმა, წარმოიქმნება, როდესაც:
1. ორი s– ორბიტალი (s–s ბმა): H 2, Na 2, K 2 და ა.შ.
2. s - და p-ორბიტალები (s – p ბმა): HC1, HBr და ა.შ.
3. ორი p– ორბიტალი (p–p ბმა): F 2, C1 2, Br 2 და ა.შ.
s–s s–p р–р
სურათი 4 - ხაზოვანი მოლეკულები
მოლეკულების წრფივ ფორმას ასევე ქმნიან II ჯგუფის ზოგიერთი ელემენტის ატომები წყალბადის ან ჰალოგენის ატომებით (BeH 2, BeG 2, ZnG 2). განვიხილოთ BeC1 2 მოლეკულების წარმოქმნა. ბერილიუმის ატომი აღელვებული მდგომარეობააქვს ორი დაუწყვილებელი ელექტრონი (2s l და 2р 1), შესაბამისად, ხდება sp-ჰიბრიდიზაცია, რომელშიც წარმოიქმნება ორი sp-ჰიბრიდული ორბიტალი, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთთან შედარებით 180° კუთხით (იხ. ორბიტალური ჰიბრიდიზაცია). როდესაც ბერილიუმი ურთიერთქმედებს ჰალოგენებთან, ბერილიუმის ატომის ორი sp-ჰიბრიდული ორბიტალი გადაფარავს ქლორის ორი ატომის p-ორბიტალებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ხაზოვანი მოლეკულა, ნახ. 5.
სურათი 5 - ხაზოვანი BeCl 2 მოლეკულა
სამკუთხა ფორმამოლეკულები ხდება ბორის და ალუმინის ჰალოიდების წარმოქმნის დროს. აღგზნებულ ბოტის ატომს აქვს სამი დაუწყვილებელი ელექტრონი (2s 1 და 2p 2). როდესაც წარმოიქმნება ქიმიური ბმები, ხდება sp 2 ჰიბრიდიზაცია და იქმნება სამი sp 2 ჰიბრიდული ორბიტალი, რომლებიც დევს ერთ სიბრტყეში და ერთმანეთზე არიან ორიენტირებული კუთხით. 120°-დან, ნახ. 6.
(s+p+p) - სამი sp 2 - ჰიბრიდი
ორბიტალი ორბიტალი
სურათი 6 – sp 2 – ვალენტური ორბიტალების ჰიბრიდიზაცია (a) და
სამკუთხა მოლეკულა BCl 3 (b)
როდესაც ბორი ქლორთან ურთიერთქმედებს, ბორის ატომის სამი sp 2 ჰიბრიდული ორბიტალი ემთხვევა ქლორის სამი ატომის p-ორბიტალებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ბრტყელი სამკუთხედის ფორმის მოლეკულა. ბმის კუთხე BCl 3 მოლეკულაში არის 120°.
მოლეკულის ტეტრაედრული ფორმა დამახასიათებელია ძირითადი ქვეჯგუფის IV ჯგუფის ელემენტების ნაერთებისთვის ჰალოგენებთან და წყალბადთან. ამრიგად, აღგზნებულ მდგომარეობაში ნახშირბადის ატომს აქვს ოთხი დაუწყვილებელი ელექტრონი (2s 1 და 2p 3), შესაბამისად, ხდება sp-ჰიბრიდიზაცია, რომელშიც წარმოიქმნება ოთხი ჰიბრიდული ორბიტალი, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთის მიმართ 109,28 ° კუთხით, ნახ. 7.
(s+p+p+p) - ოთხი sp 3 -ჰიბრიდი
ორბიტალი ორბიტალი
სურათი 7 – sp 3 – ვალენტური ორბიტალების ჰიბრიდიზაცია (a) და
ტეტრაედრული მოლეკულა CH 4 (b)
როდესაც ნახშირბადის ატომის ოთხი sp 3 - ჰიბრიდული ორბიტალი და წყალბადის ოთხი ატომის s-ორბიტალი ერთმანეთს ემთხვევა, წარმოიქმნება მეთანის მოლეკულა, რომელსაც აქვს ტეტრაედრის ფორმა. კავშირის კუთხე არის 109,28°.
მოლეკულების განხილული გეომეტრიული ფორმები (წრფივი, სამკუთხა, ოთხკუთხა) იდეალურია.(გილესპის წესი).
ზემოთ განხილული ნაერთებისგან განსხვავებით, ძირითადი ქვეჯგუფების V და VI ჯგუფების ელემენტების მოლეკულებს აქვთ ელექტრონების ვალენტური მარტოხელა წყვილი, ამიტომ ობლიგაციებს შორის კუთხეები იდეალურ მოლეკულებთან შედარებით უფრო მცირეა.
მოლეკულების პირამიდული ფორმა ხდება ძირითადი ქვეჯგუფის V ჯგუფის ელემენტების წყალბადის ნაერთების წარმოქმნის დროს. როდესაც ქიმიური ბმა იქმნება, მაგალითად, აზოტის ატომში, ისევე როგორც ნახშირბადის ატომში, ხდება sp 3 ჰიბრიდიზაცია და იქმნება ოთხი sp 3 ჰიბრიდული ორბიტალი, რომლებიც ორიენტირებულია 109,28 o კუთხით ერთმანეთზე. მაგრამ ნახშირბადის ატომისგან განსხვავებით აზოტის ატომისთვის ჰიბრიდიზაციაში მონაწილეობენ არა მხოლოდ ერთელექტრონული ორბიტალები(2რ 3), არამედ ორელექტრონული(2s 2). მაშასადამე, ოთხი sp 3 ჰიბრიდული ორბიტალიდან სამი შეიცავს თითო ელექტრონს (ერთი ელექტრონის ორბიტალი); ეს ორბიტალები ქმნიან კავშირებს წყალბადის სამ ატომთან. მეოთხე ორბიტალი ელექტრონების გაუზიარებელი წყვილით არ მონაწილეობს ბმის ფორმირებაში. NH 3 მოლეკულას აქვს პირამიდის ფორმა, ნახ. 8.
სურათი 8 - პირამიდული ამიაკის მოლეკულა
პირამიდის თავზე არის აზოტის ატომი, ხოლო ფუძის კუთხეებში (სამკუთხედი) წყალბადის ატომები. კავშირის კუთხე არის 107,3°. კუთხის გადახრა ტეტრაედრული მნიშვნელობიდან (109,28°) განპირობებულია უკუგდებით ელექტრონების მარტოხელა წყვილს შორის მეოთხე sp 3 ჰიბრიდულ ორბიტალში და შემაკავშირებელ წყვილებს შორის დანარჩენ სამ ორბიტალში, ე.ი. sp 3 ჰიბრიდული ორბიტალი ელექტრონების მარტოხელა წყვილით უბიძგებს დანარჩენ სამ N–H ბმის ორბიტალს თავისგან და ამცირებს კუთხეს 107,3°-მდე.
გილესპის წესის მიხედვით: თუ ცენტრალური ატომი მიეკუთვნება მესამე ან მომდევნო პერიოდის ელემენტებს, ხოლო ტერმინალური ატომები მიეკუთვნება ნაკლებად ელექტროუარყოფით ელემენტებს, ვიდრე ჰალოგენები, მაშინ ობლიგაციების წარმოქმნა ხდება სუფთა p-ის მეშვეობით - ორბიტალები და ბმის კუთხეები ხდება "90°". ამიტომ, აზოტის ანალოგებისთვის (P, As, Sb) ორბიტალების ჰიბრიდიზაცია წყალბადის ნაერთების მოლეკულებში არ შეინიშნება. მაგალითად, ფოსფინის მოლეკულის (PH 3) წარმოქმნა მოიცავს სამ დაუწყვილებელ p-ელექტრონს (3s 2 და 3p 3), რომელთა ელექტრონული ორბიტალები განლაგებულია სამი ერთმანეთის პერპენდიკულარული მიმართულებით და წყალბადის სამი ატომის s-ელექტრონებს. ბმები განლაგებულია p-ორბიტალების სამი ღერძის გასწვრივ. მიღებულ მოლეკულებს, ისევე როგორც NH 3 მოლეკულებს, აქვთ პირამიდული ფორმა, მაგრამ NH 3 მოლეკულისგან განსხვავებით, PH 3 მოლეკულაში კავშირის კუთხე არის 93,3°, ხოლო ნაერთებში AsH 3 და SbH 3 - 91,8 და 91,3, შესაბამისად, °. , ნახ. 9 და მაგიდა. 4.
სურათი 9 - PH 3 მოლეკულა
ელექტრონების მარტოხელა წყვილი დაიკავებს არაშემაკავშირებელ s ორბიტალს.
მოლეკულების კუთხოვანი ფორმა ქმნიან ძირითადი ქვეჯგუფის VI ჯგუფის ელემენტების წყალბადის ნაერთებს. V ჯგუფის ელემენტების ნაერთებში ობლიგაციების წარმოქმნის განხილული თვისებები ასევე დამახასიათებელია VI ჯგუფის ელემენტების წყალბადის ნაერთებისთვის. ამრიგად, წყლის მოლეკულაში ჟანგბადის ატომი, ისევე როგორც აზოტის ატომი, იმყოფება sp 3 ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაში. ოთხი sp 3 -ჰიბრიდული ორბიტალებიდან ორი შეიცავს თითო ელექტრონს; ეს ორბიტალი ქმნიან კავშირებს წყალბადის ორ ატომთან.
ოთხი sp 3 ჰიბრიდული ორბიტალიდან ორი დანარჩენი ორი შეიცავს ელექტრონების ერთ წყვილს და არ მონაწილეობს ბმის ფორმირებაში.
H2O მოლეკულას აქვს კუთხოვანი ფორმა, კავშირის კუთხე არის 104,5°. კუთხის გადახრა ტეტრაედრული მნიშვნელობიდან კიდევ უფრო დიდია ორი მარტოხელა წყვილი ელექტრონის მოგერიების გამო, ნახ. 10.
სურათი 10 - წყლის კუთხოვანი მოლეკულა
H 2 S, H 2 Se, H 2 Te აქვთ მხოლოდ მოლეკულების კუთხოვანი ფორმა ჟანგბადის ანალოგები, ობლიგაციების წარმოქმნა გაერთიანებულ H 2 E-ში ხდება სუფთა p-ორბიტალების მეშვეობით(გილესპის წესი), ამიტომ ბმის კუთხეები არის »90°. ასე რომ, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te მოლეკულებში ისინი შესაბამისად უდრის 92-ს; 91; 89.5°.
ცხრილი 8 – მე-2 პერიოდის ელემენტების წყალბადის ნაერთების მოლეკულები
Sp-ჰიბრიდიზაცია
sp-ჰიბრიდიზაცია ხდება, მაგალითად, Be, Zn, Co და Hg (II) ჰალოიდების წარმოქმნის დროს. ვალენტურ მდგომარეობაში, ყველა ლითონის ჰალოიდი შეიცავს s და p-დაწყვილებულ ელექტრონებს შესაბამის ენერგეტიკულ დონეზე. როდესაც მოლეკულა იქმნება, ერთი s და ერთი p ორბიტალი ქმნიან ორ ჰიბრიდულ sp ორბიტალს 180 გრადუსიანი კუთხით.
ნახ.3 sp ჰიბრიდული ორბიტალები
ექსპერიმენტული მონაცემები აჩვენებს, რომ Be, Zn, Cd და Hg(II) ჰალოიდები ყველა წრფივია და ორივე ბმა ერთნაირი სიგრძისაა.
sp 2 ჰიბრიდიზაცია
ერთი s-ორბიტალისა და ორი p-ორბიტალის ჰიბრიდიზაციის შედეგად წარმოიქმნება სამი ჰიბრიდული sp 2 ორბიტალი, რომლებიც განლაგებულია ერთ სიბრტყეში ერთმანეთის მიმართ 120 o კუთხით. ეს არის, მაგალითად, BF 3 მოლეკულის კონფიგურაცია:
ნახ.4 sp 2 ჰიბრიდიზაცია
sp 3 ჰიბრიდიზაცია
ნახშირბადის ნაერთებისთვის დამახასიათებელია sp 3 ჰიბრიდიზაცია. ერთი ს ორბიტალისა და სამის ჰიბრიდიზაციის შედეგად
p-ორბიტალი, წარმოიქმნება ოთხი ჰიბრიდული sp 3 ორბიტალი, მიმართული ტეტრაედრის წვეროებისკენ ორბიტალებს შორის კუთხით 109,5 o. ჰიბრიდიზაცია ვლინდება ნახშირბადის ატომის სხვა ატომებთან ბმების სრულ ეკვივალენტობაში ნაერთებში, მაგალითად, CH 4, CCl 4, C(CH 3) 4 და ა.შ.
ნახ.5 sp 3 ჰიბრიდიზაცია
თუ ყველა ჰიბრიდული ორბიტალი დაკავშირებულია ერთსა და იმავე ატომებთან, მაშინ ბმები არ განსხვავდება ერთმანეთისგან. სხვა შემთხვევებში, მცირე გადახრები ხდება სტანდარტული კავშირის კუთხეებიდან. მაგალითად, წყლის მოლეკულაში H 2 O, ჟანგბადი - sp 3 -ჰიბრიდი, მდებარეობს არარეგულარული ტეტრაედრის ცენტრში, რომლის წვეროებზე "იყურება" წყალბადის ორი ატომი და ორი მარტოხელა წყვილი ელექტრონი (ნახ. 2). . მოლეკულის ფორმა კუთხოვანია ატომების ცენტრებიდან დათვალიერებისას. HOH კავშირის კუთხე არის 105°, რაც საკმაოდ ახლოსაა 109°-ის თეორიულ მნიშვნელობასთან.
სურ.6 sp 3 - ჟანგბადისა და აზოტის ატომების ჰიბრიდიზაცია მოლეკულებში ა) H 2 O და ბ) NCl 3.
თუ არ იყო ჰიბრიდიზაცია ("განლაგება" O-H ობლიგაციები), HOH-ის კავშირის კუთხე იქნება 90°, რადგან წყალბადის ატომები მიმაგრებული იქნებიან ორ ურთიერთ პერპენდიკულარულ p ორბიტალზე. ამ შემთხვევაში ჩვენი სამყარო ალბათ სულ სხვანაირად გამოიყურებოდა.
ჰიბრიდიზაციის თეორია ხსნის ამიაკის მოლეკულის გეომეტრიას. აზოტის 2s და სამი 2p ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის შედეგად წარმოიქმნება ოთხი sp 3 ჰიბრიდული ორბიტალი. მოლეკულის კონფიგურაცია არის დამახინჯებული ტეტრაედონი, რომელშიც სამი ჰიბრიდული ორბიტალი მონაწილეობს ქიმიური ბმის ფორმირებაში, ხოლო მეოთხე წყვილი ელექტრონით არა. კუთხეებს შორის N-H ობლიგაციებიარ არის ტოლი 90°-ისა, როგორც პირამიდაში, მაგრამ ასევე არ არის ტოლი 109,5°-ის, რომელიც შეესაბამება ტეტრაედარს.
ნახ.7 sp 3 - ჰიბრიდიზაცია ამიაკის მოლეკულაში
წყალბადის იონთან ამიაკის ურთიერთქმედებისას დონორ-მიმღები ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება ამონიუმის იონი, რომლის კონფიგურაცია არის ტეტრაედონი.
ჰიბრიდიზაცია ასევე ხსნის კუთხის განსხვავებას შორის O-H კავშირებიკუთხის წყლის მოლეკულაში. ჟანგბადის 2s და სამი 2p ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის შედეგად წარმოიქმნება ოთხი sp 3 ჰიბრიდული ორბიტალი, რომელთაგან მხოლოდ ორი მონაწილეობს ქიმიური ბმის ფორმირებაში, რაც იწვევს ტეტრაედონის შესაბამისი კუთხის დამახინჯებას. .
სურ.8 sp 3 ჰიბრიდიზაცია წყლის მოლეკულაში
ჰიბრიდიზაცია შეიძლება მოიცავდეს არა მხოლოდ s- და p-ორბიტალებს, არამედ d- და f-ორბიტალებსაც.
sp 3 d 2 ჰიბრიდიზაციისას იქმნება 6 ეკვივალენტური ღრუბელი. იგი შეინიშნება ისეთ ნაერთებში, როგორიცაა 4-, 4-. ამ შემთხვევაში, მოლეკულას აქვს ოქტაედრონული კონფიგურაცია.
Ჩატვირთვა...