Kaj je teorija orbitalne hibridizacije? + Primer

Kaj je teorija orbitalne hibridizacije? + Primer
Anonim

Orbitalna hibridizacija je koncept mešanja atomskih orbitalov v novo hibridne orbitale. Te nove orbitale imajo različne energije, oblike itd., Kot originalne atomske orbitale. Nove orbitale se lahko nato prekrivajo in tvorijo kemijske vezi.

Primer je hibridizacija ogljikovega atoma v metanu, CH. Vemo, da so vse štiri C-H vezi v metanu enakovredne. So usmerjeni proti vogalom pravilnega tetraedra z veznimi koti 109,5 °.

Tako mora imeti ogljik štiri orbitale s pravilno simetrijo, da se veže na štiri vodikove atome.

Konfiguracija osnovnega stanja ogljikovega atoma je # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p_x2p_y #.

To konfiguracijo lahko vidimo na levi strani zgornjega diagrama.

Atom ogljika lahko uporabi svoja dva enojno zasedena p orbitale, da tvorita dve kovalentni vezi z dvema atomoma vodika, kar daje · CH · ·. To ni metan.

Ogljikov atom lahko vzbudi tudi elektron od 2s orbite do prazne 2p orbitalne enote, kot v črtkani črti zgoraj. To daje štiri enojne orbitale.

C-H vezi, ki jih tvori prekrivanje s tremi 2p orbitali, bi imele kote vezi 90 °. C-H vez, ki jo tvori prekrivanje z 2s orbitalom, bi bila pod drugim kotom. To ni struktura metana.

Če sta 2s in 2p orbitali matematično mešani ("hibridizirani"), dobimo štiri nove enakovredne sp3 orbitale. Matematika napoveduje, da so koti vezav 109,5 ° - kar vidimo v metanu.

Energija, ki se sprošča z tvorbo štirih vezi, kompenzira zahtevano energijo vzbujanja. Torej je energetsko prednostna tvorba štirih C-H vezi.

Upam, da to pomaga.