היסוד הכימי זרחן (P) שייך לתקופה השלישית של הטבלה המחזורית ולמשפחת החנקן (VA). מסיבה זו, האטומים שלו בדרך כלל מייצרים שלושה קשרים כימים להגיע אל תורת האוקטט (יַצִיבוּת). עם זאת, ישנם מצבים בהם אטום זרחן יוצר יותר משלושה קשרים, עובדה האפשרית רק דרך ה- תופעת הכלאה.
כדי להבין את הכלאה של זרחן, ראשית עלינו להבין מדוע האטום של יסוד זה יוצר שלוש קשרים. לשם כך, עלינו רק לעקוב אחר ההפצה האלקטרונית שלך:
הפצת זרחן אלקטרוני
אנו יכולים לראות כי בשכבת הערכיות, אטום הזרחן הוא בעל רמת המשנה השלישית השלמה (עם שני אלקטרונים) ורמת המשנה 3p הלא שלמה (לכל אחד משלושת אורביטלי המשנה p יש אֶלֶקטרוֹן). להלן יש לנו את התפלגות האלקטרונים במסלולי תת הגובה של שכבת ערכיות זרחן:
ייצוג אלקטרוני מעטפת הערכיות של אטום הזרחן
מכיוון שכל אחד ממסלולי התת-רמת 3p אינו שלם, אטום הזרחן מסוגל ליצור שלושה קשרים כימיים ובכך להשיג יציבות.
עכשיו כשאנחנו מסתכלים על החומר PCl5, למשל, אנו בטוחים שבמולקולה זו הזרחן עבר הכלאה מכיוון שהוא יצר חמש קשרים. כיוון שכלור, השייך למשפחת ה- VIIA, זקוק לקשר כדי להיות יציב ולמולקולה יש חמישה אטומים מכך אלמנט, כל אחד מהם חייב ליצור קשר, מה שהופך את אטום הזרחן, בתורו, גם חייב ליצור חמישה חיבורים. התרחשות זו אפשרית רק דרך
הכלאה (איחוד אורביטלים אטומיים שלמים) של זרחן.כאשר מקבלים אנרגיה מהסביבה החיצונית, האלקטרונים של אטום הזרחן מתרגשים. זמן קצר לאחר מכן, אחד משני האלקטרונים השייכים לרמת המשנה 3s עובר למסלול ריק שנמצא ברמת המשנה d, שעד אז אין לו אלקטרונים. ראה את התרשים להלן:
עם קבלת אנרגיה, האלקטרונים של הזרחן מתרגשים ואחד תופס מסלול של תת המשנה.
ברגע זה יש לנו בשכבת הערכיות של הזרחן מסלול, שלושה מסלולים p ומסלול ד 'שלם.בסופו של דבר, חמש האורביטלים האלה מתמזגים, כלומר מתאחדים, וכתוצאה מכך חמישה אורביטלים אטומיים שלמים, המסוגלים כעת ליצור חמש קשרים כימיים.
הכלאה של אורביטלים אטומיים של זרחן
בתור מסלול s, שלושה אורביטלים p ומסלול d הצטרפו, הכלאת הזרחן היא מהסוג sp3ד.
על ידי. דיוגו לופס דיאס
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-fosforo.htm
