Hybrydyzacja typu Sp3. Hybrydyzacja węgla typu sp3

protection click fraud

Zgodnie z modelem orbitali stworzonym przez Linusa Paulinga w 1960 roku, wiązanie kowalencyjne, które tworzy cząsteczki powstają przez fuzję lub wzajemne przenikanie się niekompletnych orbitali pierwiastków biorących udział w Połączyć. Zatem stwierdza się, że jeśli pierwiastek ma niepełny orbital (z tylko jednym elektronem), może tworzyć tylko wiązanie kowalencyjne. Jeśli ma dwa niekompletne orbitale, może wykonać maksymalnie dwa połączenia i tak dalej.

Jednak spójrz na orbitale atomowe atomu węgla pierwiastka, który ma liczbę atomową równą 6 (Z = 6):

Reprezentacja orbitalu atomowego węgla w stanie podstawowym

Zauważ, że ma dwa niekompletne orbitale, więc powinien wykonać najwyżej dwa wiązania. Jednak nie tak się z nim dzieje. Jak wielu wie, węgiel tworzy cztery wiązania (jest czterowartościowy), więc ten model orbitali nie wyjaśnia przypadku węgla.

Aby zakończyć ten impas, stworzono nową teorię, która lepiej wyjaśnia tę kwestię: Teoria hybrydyzacji.

Koncepcyjna definicja hybrydyzacji

Oznacza to, że hybrydyzacja jest „mieszanką” czystych orbitali.

W przypadku węgla istnieją trzy rodzaje hybrydyzacji, którymi są: sp3, sp2 i Sp.

instagram story viewer

Aby zrozumieć, jak zachodzi hybrydyzacja, spójrzmy na pierwszy typ hybrydyzacji z węglem, typ sp.3:

Ten rodzaj hybrydyzacji występuje w cząsteczce metanu (CH4). Zauważ, że istnieją cztery identyczne wiązania kowalencyjne między węglem, który jest pierwiastkiem centralnym, a czterema wodorami. Zobaczmy więc, czym jest niekompletny orbital wodoru:

Reprezentacja atomowej orbity wodoru

Ponieważ każdy wodór ma niekompletny orbital typu s, konieczne jest otrzymanie jeszcze jednego elektronu, to znaczy każdy z nich tworzy tylko jedno wiązanie kowalencyjne z węglem. Dlatego węgiel musi mieć cztery niekompletne orbitale. Jak to się stało? Poprzez hybrydyzację.

Kiedy elektron z orbitalu 2s pochłonie energię, przechodzi na pusty orbital 2p. Tak więc mówimy, że ten skok elektronu z podpoziomu 2s do podpoziomu 2p jest „promocją” elektronu. W ten sposób węgiel pozostaje w stanie wzbudzonym lub aktywowanym, z czterema zhybrydyzowanymi orbitalami dostępnymi do wykonania wiązań kowalencyjnych:

Reprezentacja procesu hybrydyzacji węgla

Zauważ, że utworzone orbitale hybrydowe są sobie równoważne, ale różnią się od oryginalnych czystych orbitali.

W ten sposób wiązanie między orbitalem s każdego z czterech atomów wodoru zachodzi z tymi czterema zhybrydyzowanymi orbitalami węglowymi:

Reprezentacja hybrydyzacji w cząsteczce metanu

Jak widać powyżej, cząsteczka metanu ma regularną strukturę czworościanu, z czterema chmurami elektronów na każdym wierzchołku i przyległymi kątami 109°28’. Ponieważ wiązanie powstało między orbitalem s każdego wodoru i zhybrydyzowanym orbitalem sp3 dla każdego połączenia mamy, że są cztery łącza sigma s-sp3s-sp3).


Jennifer Fogaça
Absolwent chemii

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-tipo-sp3.htm

Teachs.ru

Minha Casa, Minha Vida sfinansuje 2 miliony domów do 2026 roku

Program Minha Casa, Minha Vida ma na celu zatrudnienie ponad 2 milionów domów do 2026 roku. Zatru...

read more

Microsoft alert podnosi świadomość fali cyberataków

Drugi Ostrzeżenie Microsoftu, następuje prawdziwa fala wirtualnych ataków, których celem jest kra...

read more

Trzęsienie ziemi w San Francisco jest „przewidywane” przez Google, które kilka sekund wcześniej wydało alerty

Obywatele amerykańskiego miasta San Francisco stanęli w obliczu chwil napięcia z powodu trzęsieni...

read more
instagram viewer