(Гибридизация)
Содержание статьи.
- Понятие гибридизации.
- Смысл гибридизации.
- Виды гибридизации.
- Принципы гибридизации.
Гибридизация - изменение формы и энергии различных атомных орбиталей, приводящее к образованию одинаковых (гибридных) атомных орбиталей (АО).
Понятие гибридизации электронных орбиталей впервые введено Л. Полингом (американский ученый) в 1931 г.
Гибридизация - от лат. hibrida — гибрид, смешение, помесь.
Смысл гибридизации.
- Для гибридизации электронных орбиталей энергия затрачивается, но при об-разовании химических связей с их участием, энергия выделяется, что приво-дит к выигрышу энергии.
- Форма и направленность гибридных орбиталей обусловливают их более пол-ное перекрывание с орбиталями других атомов.
Это приводит к образованию более прочных связей по сравнению со связями, образованными при перекрывании негибридных s– и p–орбиталей.
σ-связи - связи, образуемые перекрыванием гибридизованных орбиталей.
π-связи - связи, образуемые перекрыванием негибридизованных р-орбиталей.
Виды гибридизации.
sp3 гибридизация атома углерода.
Это означает изменение (смешение, выравнивание) одной s- и трёх р-орбита-лей.
В результате у атома углерода образуется четыре одинаковые (равноценные) по энергии и форме гибридизованные молекулярные орбитали.
Форма орбиталей - искаженные гантели (неправильные восьмёрки).
Орбитали направлены к вершинам (пространственным углам) тетраэдра.
Орбитали расположены относительно друг друга под углом 109°,28Ꞌ, при кото-ром достигается их равное, максимальное удаление друг от друга.
Орбитали участвуют в образовании четырех σ–связей.
sp2 гибридизация атома углерода.
Это означает изменение (смешение, выравнивание) одной s- и двух р-орбита-лей.
Одна р-орбиталь в гибридизации не участвует.
В результате у атома углерода образуется три одинаковые (равноценные) по энергии и форме гибридизованные молекулярные орбитали.
Форма орбиталей - искаженные гантели (неправильные восьмёрки).
Орбитали направлены к вершинам (пространственным углам) треугольника.
Орбитали расположенны относительно друг друга под углом 120°, при котором достигается их равное, максимальное удаление друг от друга, они лежат в од- ной плоскости и направлены к вершинам треугольника.
Орбитали участвуют в образовании трех σ-связей и одной π–связи.
Двойная связь (одна пи) образуется в результате перкрывания негибридизован-ных орбиталей между соседними атомами углерода (или между углеродом и ки-слородом), вторая связь в ней σ-сигма.
sp гибридизация атома углерода.
Это означает изменение (смешение, выравнивание) одной s- и одной р-орбита-лей.
Две р-орбитали в гибридизации не участвуют.
В результате у атома углерода образуется две одинаковые (равноценные) по энергии и форме гибридизованные молекулярные орбитали.
Форма орбиталей - искаженные гантели (неправильной восьмёрки).
Орбитали расположены относительно друг друга под углом 180° (и противопо-ложно направлены), при котором достигается их равное, максимальное удале-ние друг от друга, они лежат на одной линии.
Негибридизованные р-орбитали расположены перпендикулярно этой линии и под углом 90° между собой.
В центре их соединения находится атом углерода.
Орбитали участвуют в образовании двух σ-связей и двух π–связей (это не учас-твующие в гибридизации две р-орбитали), которые расположены в двух перпе-ндикулярных плос- костях по отношению к σ–связям.
Тройная (две пи-связи) связь образуется в результате перекрывания двух негиб-ридизованных орбиталей между соседними атомами углерода (или между угле-родом и кислородом), третья связь в ней σ-сигма.
Принципы гибридизации.
- АО должны находиться на разных уровнях.
- Число негибридных АО равно числу гибридных АО.
- В результате гибридизации образуются АО неправильной формы:
- Гибридные АО стремятся максимально разойтись в пространстве.
- В результате перекрывания гибридных АО химическая связь более прочная, чем при перекрывании негибридных АО.
ФАКТЧЕК.
- Гибридизация - изменение формы и энергии различных атомных орбиталей, приводящее к образованию одинаковых (гибридных) атомных орбиталей (АО).
- sp3 гибридизация атома углерода - изменение одной s- и трёх р-орбита-лей.
- sp2 гибридизация атома углерода - смешение одной s- и двух р-орбита-лей.
- sp гибридизация атома углерода - выравнивание одной s- и одной р-орби-талей.
Содержание контента канала:
Приглашаю подписаться на канал:
Интересно, но не обязательно.
А. С. Пушкин: "В одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань" ("Полтава"). Это тоже про гибридизацию?