Гибридизация атомных орбиталей
description
Transcript of Гибридизация атомных орбиталей
![Page 1: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/1.jpg)
Гибридизация атомных орбиталей
![Page 2: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/2.jpg)
Лайнус Карл Полинг
![Page 3: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/3.jpg)
Гибридизация атомных орбиталей – изменение формы и энергии орбиталей атома при образовании ковалентной связи для достижения более эффективного перекрывания орбиталей.
![Page 4: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/4.jpg)
Различные орбитали, несильно отличающиеся энергиями, образуют соответствующее число гибридных орбиталей. Число гибридных орбиталей равно числу атомных орбиталей, участвующих в гибридизации. Гибридные орбитали одинаковы по форме электронного облака и по энергии.
![Page 5: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/5.jpg)
В гибридизации участвуют не только связывающие электроны, но и неподеленные электронные пары.
![Page 6: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/6.jpg)
По сравнению с атомными орбиталями гибридные более вытянуты в направлении образования химических связей и поэтому обуславливают лучшее перекрывание электронных облаков.
![Page 7: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/7.jpg)
Гибридная орбиталь больше вытянута по одну сторону ядра, чем по другую.
![Page 8: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/8.jpg)
Коорд.число
Тип гибридиза
ции
Пространственная
конфигурация молекулы, центральный атом которой подвергается гибридизаци
и
Расположение атомов в молекуле
Примеры соединени
й
2 sp ЛинейнаяBeCl2, CO2,
HCN
3 sp2 ТригональнаяBF3, BCl3,
NO3-, HgI3
-, CdCl3
-
4 sp3 Тетраэдрическая
CH4, CCl4, XeO4, HgI4
-,
![Page 9: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/9.jpg)
sp-гибридизация - это гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и одного p-электронов
![Page 10: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/10.jpg)
В процессе гибридизации образуются 2 гибридные орбитали, которые ориентируются друг к другу под углом 180°
![Page 11: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/11.jpg)
Представление о sp-гибридизации орбиталей можно применить для объяснения линейной формы молекулы BeH2, в которой атом бериллия образован гибридными sp-орбиталями.
![Page 12: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/12.jpg)
Образование молекулы фторида бериллия . Каждый атом фтора, входящий в состав этой молекулы, обладает одним неспаренным электроном,который и участвует в образовании ковалентной связи.
![Page 13: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/13.jpg)
Атом бериллия в невозбужденном состоянии неспаренных электронов не имеет:
Поэтому для участия в образовании химических связей атом бериллия должен перейти в возбужденное состояние :
![Page 14: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/14.jpg)
при затрате некоторой энергии вместо исходных s- и р-орбиталей атома бериллия могут образоваться две равноценные гибридные орбитали (sp-орбитали).
![Page 15: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/15.jpg)
Примеры химических соединений, для которых характерна sp-гибридизация: BeCl2, BeH2,CO, CO2, HCN, карбин, ацетиленовые углеводороды (алкины).
![Page 16: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/16.jpg)
sp2-гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и двух p-электронов
![Page 17: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/17.jpg)
В результате гибридизации образуются три гибридные sp2 орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу
![Page 18: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/18.jpg)
Этот тип гибридизации наблюдается в молекуле BCl3.
![Page 19: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/19.jpg)
sp2-гибридизация атома бора в молекуле фторида бора . Здесь вместо исходных одной s- и двух р-орбиталей возбужденного атома бора
![Page 20: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/20.jpg)
образуются три равноценные sp2-орбитали. Поэтому молекула построена в форме правильного треугольника, в центре которого расположен атом бора, а в вершинах—атомы фтора.
![Page 21: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/21.jpg)
Примеры соединений, в которых наблюдается sp2-гибридизация: SO3, BCl3, BF3, AlCl3, CO3
2-, NO3-, графит,
этиленовые углеводороды (алкены), карбоновые кислоты и ароматические углеводороды (арены).
![Page 22: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/22.jpg)
sp3-гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и трех p-электронов
![Page 23: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/23.jpg)
Четыре sp3-гибридные орбитали симметрично ориентированны в пространстве под углом 109°28'
![Page 24: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/24.jpg)
не всегда пространственная конфигурация молекулы соответствует тетраэдру, это зависит от числа атомов в молекуле.
Примером тому служат молекул воды и аммиакаNH3.
![Page 25: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/25.jpg)
Валентность атома азота – III, его пять электронов внешнего уровня занимают четыре орбитали, значит, тип гибридизации – sp3, но только три орбитали принимают участие в образовании химической связи. Тетраэдр без одной вершины превращается в пирамиду. Поэтому у молекулы аммиака форма молекулы пирамидальная, угол связи искажается до 107°30′.
![Page 26: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/26.jpg)
кислород в молекуле воды находится в sp3 гибридном состоянии, а форма молекулы - угловая, угол связи составляет 104°27′.
![Page 27: Гибридизация атомных орбиталей](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/56814f45550346895dbce6cb/html5/thumbnails/27.jpg)
Примеры соединений, для которых характерна sp3-гибридизация: H2O, NH3, POCl3, SO2F2, SOBr2, NH4+, H3O+, алмаз, предельные углеводороды (алканы, циклоалканы).