Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Sp 2-Гибридизация




sp2-Гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и двух p-электронов (рис. 1).

Рис. 1. Образование sp2-гибридных орбиталей

В результате гибридизации образуются три гибридные sp2 орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу (рис. 2).

Рис. 2. Модель атома с sp2-гибридными орбиталями

Пространственная конфигурация молекулы, центральный атом которой включает в себя sp2-гибридные орбитали, представлена на рис. 3.

Рис. 3. Пространственная конфигурация молекулы, центральный атом которой включает в себя sp2-гибридные орбитали
Этот тип гибридизации наблюдается, например в молекуле BCl3. Модель этой молекулы изображена на рис. 4.
Рис. 4. Модель молекулы BCl3

 

Примеры соединений, в которых наблюдается sp2-гибридизация: SO3, BCl3, BF3, AlCl3, CO32-, NO3-. Кроме того, sp2-гибридизация характерна для всех этиленовых углеводородов (алкенов) (общая формула CnH2n), карбоновых кислот и ароматических углеводородов (аренов) и других органических соединений: C2H4 (этилен), C4H8, C6H12, C6H6 (бензол), C8H10, C9H12, CH3COOH, C6H5OH (фенол), СH2O (формальдегид), C5H9NO4 (глутаминовая кислота) и др. Атомы углерода, находящиеся во втором валентном состоянии (sp2-гибридизация) связаны друг с другом двойными химическими связями. При sp2-гибридизации атом углерода образует три σ-связи и одну π-связь с соседними атомами углерода (рис. 5).

 

Рис. 5. σ- и π-Перекрывание орбиталей между атомами с sp2-гибридными орбиталями

 

sp3-Гибридизация sp3-Гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и трех p-электронов (рис. 1).

Рис. 1. Образование sp3-гибридных орбиталей

Четыре sp3-гибридные орбитали симметрично ориентированны в пространстве под углом 109°28' (рис. 2).

Рис. 2. Модель атома с sp3-гибридными орбиталями

Пространственная конфигурация молекулы, центральный атом которой образован sp3-гибридными орбиталями – тетраэдр (рис. 3).

Рис. 3. Тетраэдрическая пространственная конфигурация молекулы, центральный атом которой образован sp3-гибридными орбиталями

Однако не всегда пространственная конфигурация молекулы соответствует тетраэдру, это зависит от числа атомов в молекуле. Рассмотрим подобный случай на примере молекул воды и аммиака. NH3. Валентность атома азота – III, его пять электронов внешнего уровня занимают четыре орбитали, значит, тип гибридизации – sp3, но только три орбитали принимают участие в образовании химической связи. Тетраэдр без одной вершины превращается в пирамиду. Поэтому у молекулы аммиака форма молекулы пирамидальная, угол связи искажается до 107°30′. Аналогичные рассуждения о строении молекулы воды (H2O) приводят нас к тому, что кислород находится в sp3 гибридном состоянии, а форма молекулы - угловая, угол связи составляет 104°27′.

На рис. 4 представлена модель молекулы метана (CH4), в которой атом углерода подвергается sp3-гибридизации.

Рис. 4. Модель молекулы CH4

Примеры соединений, для которых характерна sp3-гибридизация: H2O, NH3, POCl3, SO2F2, SOBr2, NH4+, H3O+. Также, sp3-гибридизация наблюдается во всех предельных углеводородах (алканы, циклоалканы) и других органческих соединениях: CH4, C5H12, C6H14, C8H18 и др. Общая формула алканов: CnH2n+2. Общая формула циклоалканов: CnH2n. В предельных углеводородах все химические связи одинарные, поэтому между гибридными орбиталями этих соединений возможно только σ-перекрывание.







Дата добавления: 2015-09-06; просмотров: 8057. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия