Παραγωγή μικτών γενών είναι το όνομα που δίνεται στη σύντηξη ή ένωση ατελών ατομικών τροχιακών, ένα φαινόμενο που αυξάνει τον αριθμό των ομοιοπολικούς δεσμούς που μπορεί να κάνει ένα άτομο. Να θυμόμαστε ότι η τροχιακή είναι η περιοχή του ατόμου όπου υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα εύρεσης ενός ηλεκτρονίου.
Να γνωρίζουμε τον αριθμό των δεσμών που δημιουργεί ένα άτομο και να κατανοήσουμε το φαινόμενο παραγωγή μικτών γενών, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ορισμένα θεμελιώδη σημεία για το άτομο:
1Ο σημείο: τα επίπεδα ενέργειας
Τα δευτερεύοντα επίπεδα ενέργειας που μπορεί να έχει ένα άτομο είναι s, p, d, f.
2Ο σημείο: αριθμός τροχιακών μονάδων ανά επίπεδο
Κάθε ενεργειακό επίπεδο έχει διαφορετική ποσότητα τροχιακών, όπως μπορούμε να δούμε παρακάτω:
Sublevel s: 1 τροχιακό;
p sublevel: 3 τροχιακά.
Sublevel d: 5 τροχιακά.
Η γενική αναπαράσταση αυτών των τροχιακών γίνεται ως εξής:
Αναπαράσταση των τροχιακών κάθε επιπέδου
Σύμφωνα με τον Pauli, ένα τροχιακό μπορεί να έχει το πολύ 2 ηλεκτρόνια, με περιστροφές (περιστρεφόμενες κινήσεις) αντίθετα.
Αναπαράσταση του s τροχιακού με τα ηλεκτρόνια του
Σύμφωνα με τον Hund, ένα τροχιακό ενός υποεπίπεδου λαμβάνει το δεύτερο ηλεκτρόνιο του μόνο όταν όλα τα άλλα τροχιακά αυτού του υποεπίπεδου έχουν ήδη λάβει το πρώτο ηλεκτρόνιο.
Κατανομή ηλεκτρονίων σε τροχιακά υπο-επιπέδου
3Ο σημείο: ηλεκτρονική διανομή
Για να κατανοήσουμε τον υβριδισμό και τον αριθμό των δεσμών που δημιουργεί ένα άτομο, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί ηλεκτρονική διανομή στο διάγραμμα Linus Pauling.
Διάγραμμα Linus Pauling
Υπενθυμίζοντας ότι ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων σε κάθε επίπεδο είναι:
s = 2 ηλεκτρόνια;
p = 6 ηλεκτρόνια;
d = 10 ηλεκτρόνια;
f = 14 ηλεκτρόνια.
Μετά από αυτήν τη σύντομη κριτική, μπορούμε να ορίσουμε τώρα τι είναι η υβριδοποίηση. Για αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε το χημικό στοιχείο βόριο (ατομικός αριθμός = 5) ως παράδειγμα.
Όταν πραγματοποιούμε ηλεκτρονική διανομή βορίου, έχουμε:
Ηλεκτρονική κατανομή βορίου στο διάγραμμα Linus Pauling
Είναι δυνατόν να παρατηρήσουμε σε αυτήν την κατανομή ότι το βόριο έχει 2 ηλεκτρόνια στο δευτερεύον επίπεδο και 1 ηλεκτρόνιο στο υπό-επίπεδο στρώμα σθένους.
Ηλεκτρόνια στις τροχιές του στρώματος σθένους βορίου
Καθώς το βόριο έχει 1 ατελή τροχιακή, επομένως θα πρέπει να δημιουργεί μόνο έναν ομοιοπολικό δεσμό, καθώς ο αριθμός των δεσμών σχετίζεται πάντα άμεσα με τον αριθμό των ελλιπών τροχιακών.
Έτσι, όταν το άτομο βορίου λαμβάνει ενέργεια από το εξωτερικό περιβάλλον, τα ηλεκτρόνια του, ειδικά εκείνα στο κέλυφος σθένους, ενθουσιάζονται. Αυτό αναγκάζει ένα από τα ηλεκτρόνια του τροχιακού s να φύγει και να καταλάβει ένα από τα κενά τροχιακά p, με αποτέλεσμα έτσι 3 ατελή ατομικά τροχιακά, όπως μπορείτε να δείτε στην ακόλουθη εικόνα:
Αναπαράσταση της διεγερμένης κατάστασης του ατόμου βορίου
Τέλος, υπάρχει η ένωση του ημιτελούς τροχιακού με τα ατελή τροχιακά p. Αυτή η ένωση ονομάζεται παραγωγή μικτών γενών. Δεδομένου ότι έχουμε τη σύντηξη ενός s τροχιακού με δύο p, ονομάζεται παραγωγή μικτών γενών sp2.
Αναπαράσταση υβριδισμένων τροχιακών στο άτομο βορίου
Εκτός από το βόριο, πολλά άλλα χημικά στοιχεία υφίστανται το φαινόμενο του υβριδισμού, όπως το θείο (S), το Xenon (Xe), φωσφόρος (Π), άνθρακας (ΝΤΟ), βηρύλλιο (Είναι).
Από μένα. Diogo Lopes Dias
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-hibridizacao.htm