Pagal orbitalių modelį, kurį Linusas Paulingas sukūrė 1960 m., Kovalentinis ryšys, kuris sudaro molekulės atsiranda susiliejus ar prasiskverbiant į nepilnus orbitalius, susijusius su Nuoroda. Taigi daroma išvada, kad jei elementas turi nepilną orbitą (turi tik vieną elektroną), jis gali užmegzti tik kovalentinį ryšį. Jei jis turi dvi nepilnas orbitales, jis gali užmegzti daugiausiai du ryšius ir pan.
Tačiau pažvelkite į anglies elemento atomo orbitas, kurios atomo skaičius yra lygus 6 (Z = 6):
Atkreipkite dėmesį, kad jis turi dvi nepilnas orbitales, todėl turėtų atlikti tik du susiejimus. Tačiau ne taip jam nutinka. Kaip daugelis žino, anglis sukuria keturias jungtis (ji yra keturvalentė), todėl šis orbitalių modelis nepaaiškina anglies atvejo.
Norėdami užbaigti šią aklavietę, buvo sukurta nauja teorija, kuri geriau paaiškino šį klausimą: Hibridizacijos teorija.
Tai reiškia, kad hibridizacija yra grynų orbitalių „mišinys“.
Anglies atveju yra trys hibridizacijos tipai: sp3, sp2 ir sp.
Norėdami suprasti, kaip vyksta hibridizacija, pažvelkime į pirmąjį anglies hibridizacijos tipą - sp tipą.
3:Šio tipo hibridizacija vyksta metano molekulėje (CH4). Atkreipkite dėmesį, kad tarp anglies, kuri yra pagrindinis elementas, ir keturių vandenilių yra keturi vienodi kovalentiniai ryšiai. Taigi, pažiūrėkite, kas yra nepilna vandenilio orbita:
Kadangi kiekvienas vandenilis turi nepilną s tipo orbitą, reikia gauti dar vieną elektroną, tai yra, kiekvienas su anglimi užmezga tik vieną kovalentinį ryšį. Štai kodėl anglis turi turėti keturias nepilnas orbitales. Kaip tai vyksta? Per hibridizaciją.
Kai elektronas iš 2s orbitos absorbuoja energiją, jis pereina į tuščią 2p orbitą. Taigi mes sakome, kad šis elektrono šuolis iš 2s į 2p potipį yra elektrono „skatinimas“. Tokiu būdu anglis lieka sužadinta arba suaktyvinta, o kovalentiniams ryšiams atlikti yra keturios hibridizuotos orbitos:
Atkreipkite dėmesį, kad susidariusios hibridinės orbitos yra lygiavertės viena kitai, tačiau skiriasi nuo pradinių grynų orbitalių.
Tokiu būdu ryšys tarp kiekvieno iš keturių vandenilio atomų s orbitos susidaro su šiomis keturiomis hibridizuotomis anglies orbitalėmis:
Kaip matyti aukščiau, metano molekulė turi taisyklingą tetraedro struktūrą, kiekvienoje viršūnėje yra keturi elektronų debesys, o gretimi kampai yra 109 ° 28 ’. Kadangi ryšys buvo sudarytas tarp kiekvieno vandenilio s orbitos ir hibridizuotos sp orbitos3 už kiekvieną skambutį, mes turime, kad jie yra keturios sigmos s-sp nuorodos3 (σs-sp3).
Jennifer Fogaça
Baigė chemiją
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-tipo-sp3.htm