Okteta teorija norāda, ka, lai ķīmiskā elementa atoms būtu stabils, tam jāiegūst cēlgāzes elektroniskā konfigurācija, tas ir, tam valences apvalkā jābūt astoņiem elektroniem vai diviem elektroniem, ja atomam ir tikai pirmais elektronu apvalks. (K).
Berilija atomu skaitlis ir vienāds ar 4. Tāpēc jūsu atomam ir 4 elektroni, un tā elektronisko sadalījumu pamatstāvoklī dod:
Berilija elektroniskā konfigurācija
Tas nozīmē, ka berilija pēdējā apvalkā ir 2 elektroni, kas ir no 2A ģimenes (sārmu zemes metāli). Tādējādi tam būtu tendence ziedot šos divus elektronus, iegūstot lādiņu 2+, tas ir, tam būtu tieksme veidot jonu saites.
Tomēr tiek novērots, ka berilija atomi veido kovalentās saites, daloties ar elektroniem, kā parādīts zemāk izveidotajā savienojumā, berilija hidrīds (BeH2):
Berilija un ūdeņraža kovalento saišu veidošanās
Ņemiet vērā, ka šajā gadījumā berilijs ir stabils un tā valences apvalkā ir mazāk nekā astoņi elektroni, jo dalieties savos elektronos kā ūdeņraža atomi, tā pēdējā ir tagad četri elektroni slānis. Tāpēc tas ir a izņēmums no okteta noteikuma.
Bet kovalentā saite parasti notiek tāpēc, ka elementam ir nepilnīgas orbitāles. Piemēram, kā parādīts zemāk, ūdeņradim ir nepilnīga orbitāle, tāpēc tas izveido tikai vienu kovalento saiti. Skābeklim ir divas nepilnīgas orbitāles, un tas izveido divas kovalentās saites. Slāpeklim savukārt ir trīs nepilnīgas orbitāles, un tādējādi tas izveido trīs kovalentās saites:
Elektroniski sadalīti ūdeņradis, skābeklis un slāpeklis
Tomēr, kā jau parādīts, berilijam nav nepilnīgu orbitālu.
Tātad, kāpēc tas veido kovalentās saites?
Paskaidrojums ir hibridizācijas teorija, kas to saka kad elektrons no orbitāles saņem enerģiju, tas “lec” uz vistālāko tukšo orbitālu, paliekot uzbudinātā stāvoklī un tādējādi notiek nepilnīgu atomu orbitālu saplūšana vai sajaukšanās, ģenerējot hibrīdās orbitāles kas ir līdzvērtīgi viens otram un atšķiras no sākotnējām tīrajām orbitālēm.
Piemēram, berilija gadījumā elektrons no 2. apakšlīmeņa saņem enerģiju un pāriet uz 2p apakšlīmeņa orbitālu, kas bija tukša:
Berilijs sajūsmināts par hibrīdu orbitāļu veidošanos
Tādā veidā berilijam ir divas nepilnīgas orbitāles, kas spēj izveidot divas kovalentās saites.
Ņemiet vērā, ka viena orbitāle atrodas "s" apakšlīmenī, bet otra - "p", tāpēc saistījumiem, kurus veiktu berilijs, vajadzētu būt atšķirīgiem. Tomēr tas nenotiek, jo ar parādību hibridizācija, šīs nepilnīgās orbitāles, kas izveidojās, sajaucas, radot divas sauktās orbitāles hibrīdi vai hibridizēts, kas ir vienādi viens ar otru. Turklāt, tā kā šīs divas hibrīdās orbitāles radās no "s" un "p" orbitāles, mēs sakām, ka šī hibridizācija ir tāda veida sp:
Berilija sp hibridizācijas veidošanās
Tā kā hibrīdās orbitāles ir vienādas, berilija izveidotās kovalentās saites ar ūdeņraža atomiem būs vienādas:
Hibrīda berilija orbitāļu un s ūdeņraža orbitāļu savstarpējas iespiešanās
Ņemiet vērā, ka pēc tam tas izveido divas sigma saites, kas ir s-sp tipa (σs-sp).
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-berilio.htm