Ο Θεωρία Octet δηλώνει ότι για ένα άτομο ενός χημικού στοιχείου να είναι σταθερό, πρέπει να αποκτήσει την ηλεκτρονική διαμόρφωση ενός ευγενούς αερίου, Δηλαδή, πρέπει να έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους ή δύο ηλεκτρόνια εάν το άτομο έχει μόνο το πρώτο κέλυφος ηλεκτρονίων. (Κ).
Το βηρύλλιο έχει ατομικό αριθμό ίσο με 4. Επομένως, το άτομο σας έχει 4 ηλεκτρόνια και η ηλεκτρονική του κατανομή στην κατάσταση γείωσης δίνεται από:
Ηλεκτρονική διαμόρφωση βηρυλλίου
Αυτό σημαίνει ότι το βηρύλλιο έχει 2 ηλεκτρόνια στο τελευταίο του κέλυφος, προερχόμενο από την οικογένεια 2Α (μέταλλα αλκαλικών γαιών). Έτσι, θα είχε την τάση να δωρίζει αυτά τα δύο ηλεκτρόνια, παίρνοντας το φορτίο 2+, δηλαδή, θα έχει την τάση να σχηματίζει ιοντικούς δεσμούς.
Ωστόσο, παρατηρείται ότι τα άτομα βηρυλλίου δημιουργούν ομοιοπολικούς δεσμούς, με κατανομή ηλεκτρονίων, όπως φαίνεται στην ένωση που σχηματίζεται παρακάτω, υδρίδιο βηρυλλίου (BeH2):
Σχηματισμός ομοιοπολικών δεσμών βηρυλλίου με υδρογόνο
Σημειώστε ότι, σε αυτήν την περίπτωση, το βηρύλλιο είναι σταθερό με λιγότερα από οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους του, επειδή το μοιράζεται τα ηλεκτρόνια του όπως άτομα υδρογόνου, έχει πλέον τέσσερα ηλεκτρόνια στο τελευταίο του στρώμα. Είναι, επομένως, ένα
εξαίρεση στον κανόνα οκτάδας.Αλλά ο ομοιοπολικός δεσμός συμβαίνει συνήθως επειδή το στοιχείο έχει ελλιπείς τροχιές. Για παράδειγμα, όπως φαίνεται παρακάτω, το υδρογόνο έχει μια ελλιπή τροχιακή, οπότε δημιουργεί μόνο έναν ομοιοπολικό δεσμό. Το οξυγόνο έχει δύο ατελή τροχιακά και δημιουργεί δύο ομοιοπολικούς δεσμούς. Το άζωτο, με τη σειρά του, έχει τρία ελλιπή τροχιακά και, κατά συνέπεια, δημιουργεί τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς:
Ηλεκτρονικές κατανομές υδρογόνου, οξυγόνου και αζώτου
Ωστόσο, όπως ήδη φαίνεται, το βηρύλλιο δεν έχει ελλιπή τροχιακή τροχιά.
Γιατί λοιπόν δημιουργεί ομοιοπολικούς δεσμούς;
Η εξήγηση βρίσκεται στο θεωρία υβριδισμού, που το λέει αυτό όταν ένα ηλεκτρόνιο από ένα τροχιακό λαμβάνει ενέργεια, «πηδά» σε μια άκρως κενή τροχιά, παραμένοντας σε ενθουσιασμένη κατάσταση και έτσι συμβαίνει η σύντηξη ή ανάμιξη ατελών ατομικών τροχιακών, παράγοντας υβριδικά τροχιακά που είναι ισοδύναμα μεταξύ τους και διαφέρουν από τα αρχικά καθαρά τροχιακά.
Για παράδειγμα, στην περίπτωση του βηρυλλίου, ένα ηλεκτρόνιο από το υπόγειο 2s λαμβάνει ενέργεια και περνά σε ένα τροχιακό υπόστρωμα 2p που ήταν κενό:
Η κατάσταση διέγερσης του βηρυλλίου για το σχηματισμό υβριδικών τροχιακών
Έτσι, το βηρύλλιο έχει δύο ελλιπή τροχιακά, που είναι σε θέση να δημιουργήσει δύο ομοιοπολικούς δεσμούς.
Σημειώστε ότι το ένα τροχιακό είναι στο υποβρύχιο "s" και το άλλο στο "p", επομένως οι συνδέσεις που θα εκτελούσε το βηρύλλιο θα πρέπει να είναι διαφορετικές. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει, διότι με το φαινόμενο του παραγωγή μικτών γενών, αυτά τα ελλιπή τροχιακά που σχηματίζονται θα αναμειχθούν, δημιουργώντας δύο τροχιακά που ονομάζονται υβρίδια ή υβριδισμένος, τα οποία είναι ίσα μεταξύ τους. Επιπλέον, δεδομένου ότι αυτά τα δύο υβριδικά τροχιακά προήλθαν από τροχιακό "s" και τροχιακό "p", λέμε ότι αυτός ο υβριδισμός είναι του τύπου sp:
Σχηματισμός υβριδισμού Beryllium sp
Καθώς τα υβριδικά τροχιακά είναι ίδια, οι ομοιοπολικοί δεσμοί που δημιουργεί το βηρύλλιο με τα άτομα υδρογόνου θα είναι επίσης οι ίδιοι:
Αλληλεπιδράσεις υβριδικών τροχιακών βηρυλλίων με τροχιακά υδρογόνου
Σημειώστε ότι στη συνέχεια δημιουργεί δύο δεσμούς σίγμα που είναι τύπου s-sp (σs-sp).
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-berilio.htm
