КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Видовете хибридизация




Най-често срещаната хибридизация SP, SP 2, SP 3 и SP 3 г 2. Всеки тип съответства на специфична хибридизация на пространствената структура на молекулите на веществото.

SP-хибридизация. Този тип на хибридизация се наблюдава по време на формирането на атома двете връзки, за сметка на електрони в S-орбитала и един р-орбитите (същото ниво на енергия). Това произвежда два хибридни орбитали Q-насочени в противоположни посоки под ъгъл от 180 º (фиг. 22).

Фиг. 22. Схема на SP-хибридизация

Когато образува SP-хибридизация линейна молекула триатомен AB 2 тип, където А - централната атом, който възниква хибридизация, и В - свързани атоми на които настъпва хибридизация. Такива молекули са оформени атома берилий, магнезий, както и въглеродни атома в ацетилен (С2-Н2) и въглероден диоксид (СО2).

Пример 5. Обяснете химичната връзка в молекули вени VEF 2 и 2 и структурата на тези молекули.

Solution. Берилий атоми в нормално състояние не образуват химични връзки, като Трябва несдвоени електрони (2s 2). Във възбудено състояние (2S 11) електрони са в различни орбитали, така че образуването на връзки настъпва SP-хибридизация на схемата, показана на Фиг. 22. два хибридни орбитите присъединят два водородни атома или флуор, както е показано на фиг. 23.

1) 2)

Фиг. 23. Схема на образуване на молекули вени 2 (1) и VEF 2 (2)

Получените молекули - линейни, ъгълът валентност 180º.

Пример 6. експериментален молекула данни CO 2 - линеен, с двата въглеродни връзки с кислород на същата дължина (0.116 пМ) и енергия (800 кДж / мол). Как да се обясни тази информация?

Solution. Тези данни за молекулата на въглероден диоксид, дължащи се на следния модел на неговото формиране.

въглероден атом образува връзка във възбудено състояние, в което той има четири несдвоени електрони: 2s 1 2p 3. При образуването на връзки настъпва SP-орбитална хибридизация. Хибридните орбитали са насочени по права линия към противоположната страна на атомното ядро, а останалите две чисти (не-хибридни) р-орбитите са перпендикулярни една на друга и да хибридните орбитите. Всички орбитална (хибрид и не-хибридни) съдържа един свободен електрон.

Всяка кислороден атом като две несдвоени електрони в две взаимно перпендикулярни р-орбитали свързана към въглероден атом на а-връзка, и р-свързване: S-връзка се образува с хибрида въглеродни орбитали и Р-връзка се образува чрез припокриване на нетни р-орбитите въглеродни атоми и кислород. Обучение връзки в молекулата на СО 2 е показано на фиг. 24.



Фиг. 24. Схемата на молекулата CO образование 2

Множеството от връзки, което е равно на две, обяснява по-голяма якост на свързването и SP-хибридизация - линейна структура на молекулата.

Смесване на S- и р-орбитите наречен SP 2 хибридизация две един. Ако това хибридизация получава три еквивалентни р-орбитали, разположени в една равнина под ъгъл от 120 ° (Фиг. 25).

Фиг. 25. Схема на SP 2 хибридизация

Създадена през тази хибридизация AB 3 тип молекули имат форма на плосък правоъгълен триъгълник с атоми на А и центъра B атома във върховете. Такава хибридизация се среща в атомите на бор и други елементи на третата група и въглеродните атоми в молекулата, C 2 H 4 и 3 CO 2- йон.

Пример 7. Обяснете образуването на химични връзки в молекулата BH 3 и неговата структура.

Solution. Експериментални изследвания показват, че молекулата BH 3 в трите връзка-H намира в една равнина, ъглите между облигации са равни на 120 °. Тази молекулна структура се обяснява с факта, че борен атом във възбудено състояние са смесени валентните орбитали, заразени несдвоени електрони (2s 12), и образува връзка SP 2 орбитали -Hybrid. Управление BH 3 молекула е показано на фиг. 26.

Фиг. 26. Схема на BH 3 молекула

Ако една от S- и р-орбитите на три (3 SP хибридизация) участват в хибридизацията, се образуват в резултат на четири хибридни орбитали, към горната част на тетраедъра, т.е. ориентирани под ъгъл 109º28 ¢ (~ 109,5º) един към друг. Получените молекули имат четиристенен структура. Хибридизацията се обяснява структурата на този тип от наситени въглеводороди, халоген-въглеродни съединения, много силициеви съединения, амониев катион NH 4 + и др. Класически пример за това е молекула хибридизация CH 4 (фиг. 27) метан

Фиг. 27. Схемата на образуването на химични връзки в молекулата на CH 4

Ако хибридизация включва s-, р- и три две г-орбитали (SP 3 г 2 - хибридизация), а след това има шест хибридни орбитали naprvlenie до висините на октаедър, т.е. 90 ° ориентирани под ъгъл един към друг. Получените молекули имат осмостенен структура. Хибридизацията се обяснява структурата на този вид сяра, селен и телур с халогени, като SF 6, и SEF 6, и много сложни йони: [SIF 6] 2- [Fe (CN) 6] 3- и т.н. Фиг. 28 показва образуването на молекула на серен хексафлуорид.

Фиг. 28. Схемата на молекулата на SF 6

Химични връзки, включващи хибридни орбитали се различават една голяма сила. Ако енергията на S-връзка, образувана от "чист» S-орбитали, като единство, тогава енергията на свързване на SP-хибридизацията ще бъде равна на 1,43, с SP 2 хибридизация 1.99 при SP 3 хибридизация на 2.00, и с SP 3 г 2 хибридизация 2.92. Увеличението в сила на свързване се дължи на по-пълна хибридни орбитали се припокриват с не-хибрид в образуването на химичната връзка.

Също така считат видове хибридизация на химични съединения, открити в SP 2 хибридизация г, SP 3 г, 3 г SP 3, SP 3 г 3 и други. В SP 2 хибридизация на г-молекули и йони имат квадратна форма, с SP 3 г-хибридизация - формата на тригонален bipyramid и SP 3 г хибридизацията 3 - петоъгълна bipyramid. Други типове на хибридизация са редки.

Пример 8. уравненията на две подобни реакции:

1) CF 4 + 2HF = Н 2 CF 6; 2) SIF 4 + 2HF = H 2 SIF 6

Което е невъзможно от гледна точка на формирането на химични връзки?

Solution. За формирането на H 2 CF 6 изисква SP 3 г 2 хибридизация, но при въглероден атом, електроните валентните са на второ ниво на енергия, където няма г-орбитали. Следователно, първата реакция по принцип е невъзможно. Втората реакция е възможно, като SP 3 г 2 хибридизация на силиций е възможно.