Химични връзки. Хибридизация


Категория на документа: Химия


Въглерод в sp2-хибридно състоянии образует простото вещество графит. Това состояние е характерно за атомите на С, N, O и др. с двойна връзка (sp2-атомите са оцветени в червено):
H2C=CH2 (анимация), H2C=CHR, R2C=NR, RN=NR, R2C=O, RN=O, а така също за катиони от типа R3C+ и свободни радикали R3C*.

4.3.3. sp-Хибридизация (линейна)

Една s- и една р-орбитали се смесват и образуват две равностойни sp-орбитали, разположени под ъгъл 180, т.е. на една ос.

Хибридните sp-орбитали участват в образоването на две -връзки. Две р-орбитали са нехибридизирани и са разположени в две взаимно перпендикуляри плоскости:

Двете нехибридизирани p-орбитали образуват две -връзки в химични съединения.

За елементите от 2-и период sp-хибридизацията протича по схемата:
2s + 2px= 2 (2sp)

2py-АО и 2pz-АО не се променят.

Схема sp-хибридизация

За опростяване на изображението най-често пространствения строеж на sp-атома се рисува с р-орбитали във форма на електронни облаци, а хибридните sp-орбитали се представят с прави линии:

Например, sp- въглероден атом:

Строежът на молекули, съдържащи sp-атоми се представя с техните модели:

* sp-хибридното състояние е характерно за атома, ако сумата от броя на свързаните с него атоми и броя на неговите неподелени електронни двойки е равна на 2 (пример).

Въглерод в sp-хибридно състояние:
* в соединения с тройн връзка

* в соединения от типа R2C=C=CR2 ;

* в простото вещество - карбин (10 928 байт), чийто строеж е представен с формулите:

4.3.4. Енергия на хибридните атомни орбитали

Енергията на орбиталите нараствас отдалечаването на електрона от ядрото на атома (т.е. с увеличаване на номера на електронния слой). Освен това, в рамките на един слой s-електроните се намират по-близо до ядрото от р-електроните. Ето защо за различните типове хибридни АО енергията намалява с увеличаване дела на s-АО в хибридното състояние:
sp3 (25% s-АО) > sp2 (33,3% s-АО) > sp (50% s-АО)

Сравнение на енергията на нехибридни и хибридни АО с пример за елементи от 2-и период на ПС:
1s < 2s < 2sp < 2sp2 < 2sp3 < 2px = 2py = 2pz

По-долу са показани относителните равнища на енергията на атомните орбитали и разпределението електроните на въглеродния атом в основно и в хибридно състояние:

4.5. Механизъм на образуване на ковалентна връзка

Химична връзка между атоми възниква при припокриване на техните атомни орбитали с образуване на молекулни орбитали (МО). Различават се два механизма на образуване на ковалентна връзка.

* ОБМЕНЕН МЕХАНИЗЪМ - в образуването на ХВ участват атомни орбитали с по един електрон, т.е. всеки от атомите предоставя за общо ползване по один електрон (http://cnit.ssau.ru/organics/chem1/index.htm):

* ДOНОРНО-АКЦЕПТОРЕН МЕХАНИЗЪМ - обрауване на ХВ се осъществява за сметка на електрони от атома-донор и вакантна орбитала на атома-акцептор
*



Сподели линка с приятел:





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