Химични връзки. Хибридизация


Категория на документа: Химия


2.2. Форма на молекулните орбитали . -МО и -МО.

Формата на молекулните орбитали се определя от геометрията на припокриващите се атомни орбитали.
Има два типа припокриване на атомните орбитали:
* челно или  (сигма)-припокриване и
* странично или  (пи) -припокриване.

По типа на припокриване на изходните АО, образуващите се молекулни орбитали се отнасят към -МО или -МО. /т. 4.2.2./ http://cnit.ssau.ru/organics/chem1/index.htm

-МО се образуват при челно припокриване на s-, p- и хибридни АО, което се осъществява по оста на свързване на ядрата на атомите.

-МО възниква при странично припокриване на р-орбиталите, ориентирани успоредно една на друга. По този начин, -припокриването става извън линията, съединяваща ядрата на атомите. Това не е характерно за s-АО и за хибридните АО.
2.3. -, -връзки

При образуването на ковалентни връзки в органичните съединения, общата електронна двойка заселва задължителен молекулната орбитала с най-ниска енергия. В зависимост от формата на МО - -МО или -МО - образуващите се ХВ се отнасят към - или -тип.
* -връзка - ковалентна връзка, образувана при припокриването на s-, p- и хибридни АО по оста на свързване на атомните ядра.
* -връзка - ковалентна връзка, возникваща пристранично припокриване на нехибридни р-АО. Такова припокриване се осъществява извон линията, съединяваща ядрата на атомите.

-връзка се формира между атомите, които вече са свързани със -връзка.

-връзката е по-слаба от -връзката, защото страничното припокриване на р-АО е по-слабо.

Различната структура на - и -молекулните орбитали определя характерните особенности на - и -връзките.
1. -връзката е по-здрава от -връзката. Това е обусловено от по-ефективното припокриване на АО при образуването на -МО и намиращите се -электрони между двете ядра.
2. По линия на -връзката е възможно вътрешно молекулно въртене на атомите, тъй като формата на -МО допуска такова въртене без ХВ да се разкъса (аним.). Въртене на -връзката е невъзможно без тя да се разкъса!
3. Електроните от -МО се намират извън междуядреното пространство. Затова те притежават по-голяма подвижност в сравнение със -електроните и следователно - дават по-голяма поляризуемост на -връзката, в сравнение със -връзката.

4. ХИБРИДИЗАЦИЯ на АТОМНИТЕ ОРБИТАЛИ

За обяснение на фактите, когато атомът образува по-голям брой връзки от броя на единичните електрони в основно състояние (например, при въглеродния атом) се използва идеята за хибpидизация на близки по енергия атомни орбитали. Хибридизация на АО се осъществява при образуване на ковалентна връзка, ако при това се достига да по-ефективно припокриване на орбиталите. Хибридизация на въглеродния атом се предхожда от преминаването му от основно във възбудено състояние и пренос на електрон с 2s- на 2р-АО:

Основно и възбудено состояние на С-атом.

http://cnit.ssau.ru/organics/chem1/index.htm

Хибридизация на АО е взаимодействие (смесване) на различни типове АО на един атом, но с близки стойности на енергията, при което се образуват хибридни орбитали с еднаква форма и енергия.

Например, смесване на 2s-АО с 2p-АО дава две хибридни 2sp-АО:

АО с голяма разлика в енергията (например, 1s и 2р) в не встъпват в хибридизация. В зависимост от броя на участващите в хибpидизацията p-АО са възможни следните видове хибридизация:
* за въглеродни и азотни атоми - sp3, sp2 и sp;
* кислородни атоми - sp3, sp2;
* за халогенни атоми - sp3.

Хибридната АО е асиметрична и удължена в едната посока от ядрото (форма на неправилна осморка).

За разлика от нехибридизираните s- или р-АО, тя притежава една голяма част, с която образува химична връзка, както и малка част, която обикновено не се изобразява. Хибридизираните AO при взаимодействие с орбитали от различни типове (s-, р- или хибридни АО) на други атоми обикновено образуват -МО, т.е. образуват -връзки. Такава връзка е по-здрава от ХВ, образувана с електрони он нехибридни АО, тъй като имат по-ефективно припокриване.

4.3.1. sp3-Хибридизация (тетраедрична)

Една s- и три р-орбитали се смесват и образуват четири еднакви по форма и енергия sp3-хибридни орбитали.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Химични връзки. Хибридизация 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.