Sp3-tyyppinen hybridisaatio. Sp3-tyyppisen hiilen hybridisaatio

Linus Paulingin vuonna 1960 luoman orbitaalimallin mukaan kovalenttinen sidos, joka muodostaa - molekyylit tapahtuvat fuusioimalla tai tunkeutumalla epätäydellisten orbitaalien osaan alkuaineista Linkki. Siten päätellään, että jos elementillä on epätäydellinen kiertorata (vain yhden elektronin kanssa), se voi muodostaa vain kovalenttisen sidoksen. Jos sillä on kaksi epätäydellistä kiertorataa, se voi muodostaa enintään kaksi yhteyttä jne.

Katsokaa kuitenkin hiiliatomin alkuaineen orbitaaleja, joiden atomiluku on 6 (Z = 6):

Esitys perustilan hiiliatomiradasta

Huomaa, että sillä on kaksi epätäydellistä kiertorataa, joten sen tulisi suorittaa vain kaksi sidontaa. Sitä ei kuitenkaan tapahdu hänelle. Kuten monet tietävät, hiili muodostaa neljä sidosta (se on neliarvoinen), joten tämä orbitaalimalli ei selitä hiilen tapausta.

Tämän umpikujan lopettamiseksi luotiin uusi teoria, joka selitti paremmin tämän asian: Hybridisaatioteoria.

Hybridisaation käsitteellinen määritelmä

Tämä tarkoittaa, että hybridisaatio on puhtaiden orbitaalien "sekoitus".

Hiilen osalta hybridisaatiota on kolme tyyppiä: sp3, sp2 ja sp.

Ymmärtääksemme kuinka hybridisaatio tapahtuu, katsotaanpa ensimmäisen tyyppinen hiilihybridisaatio, sp-tyyppi.3:

Tämän tyyppinen hybridisaatio tapahtuu metaanimolekyylissä (CH4). Huomaa, että hiilen, joka on keskeinen elementti, ja neljän vedyn välillä on neljä samanlaista kovalenttista sidosta. Joten, katso mikä epätäydellinen vety-kiertorata on:

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Esitys vedyn atomirataalista

Koska jokaisella vedyllä on epätäydellinen s-tyyppinen kiertorata, on välttämätöntä saada yksi elektroni lisää, toisin sanoen kukin niistä muodostaa vain yhden kovalenttisen sidoksen hiilen kanssa. Siksi hiilellä on oltava neljä epätäydellistä kiertorataa. Kuinka tämä tapahtuu? Hybridisaation kautta.

Kun elektroni 2s-kiertoradalta absorboi energiaa, se siirtyy tyhjään 2p-kiertoradalle. Siksi sanomme, että tämä elektronin hyppy 2s: stä 2p: n alatasoon on elektronin "edistäminen". Tällä tavalla hiili pysyy viritetyssä tai aktivoidussa tilassaan, ja kovalenttisten sidosten suorittamiseen on käytettävissä neljä hybridisoitunutta orbitaalia:

Esitys hiilihybridisaatioprosessista

Huomaa, että muodostuneet hybridiorbitaalit vastaavat toisiaan, mutta eroavat alkuperäisistä puhtaista orbitaaleista.

Tällä tavalla sidos jokaisen neljän vetyatomin s-orbitaalin välillä tapahtuu näiden neljän hybridisoidun hiilipyörän kanssa:

Esitys hybridisaatiosta metaanimolekyylissä

Kuten edellä nähdään, metaanimolekyylillä on säännöllinen tetraedrirakenne, jossa on neljä elektronipilveä kussakin kärjessä ja vierekkäiset kulmat 109 ° 28 ’. Koska sidos muodostui jokaisen vedyn s-orbitaalin ja hybridisoidun sp-orbitaalin välille3 jokaiselle yhteydelle meillä on, että ne ovat neljä sigma s-sp -linkkiä3s-sp3).


Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Sp3-tyyppinen hybridisaatio"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-tipo-sp3.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.

Ionisointienergia tai ionisaatiopotentiaali

Ionisointienergia tai ionisaatiopotentiaali

Ionisointienergia on a jaksollinen ominaisuus, joka osoittaa energian, joka tarvitaan elektronin ...

read more
Mikä on Atomic Ray?

Mikä on Atomic Ray?

O atomisäde elementtien määrä on jaksollinen ominaisuus, joka määrittää atomin säteen, joka vaiht...

read more

Yleinen kemia (3)

Höyrystyminen on muutos nesteestä kaasumaiseen tilaan ja se on käänteinen nesteyttämisprosessi. A...

read more