Задачи

Что представляет собой гибридизация атомных орбиталей? В каких случаях она имеет место? Какие типы гибридизации АО вам известны? Есть ли гибридизация АО и какого типа в молекулах?

Что представляет собой гибридизация атомных орбиталей? В каких случаях она имеет место? Какие типы гибридизации АО вам известны? Есть ли гибридизация АО и какого типа в молекулах: N2, BCl3, PCl3?

Решение: В результате комбинации различных орбиталей (s,p,d и т.д.) возникают новые атомные орбитали промежуточной формы, которые называются гибридными. А перестройка различных орбиталей, позволяющая ей более полно перекрываться с орбиталью соседнего атома, называется гибридизацией. Гибридизация осуществляется при возбуждении атома, например:

4Be – 1s22s2

                                  s                            p                                   

n=2

↑↓

 

 

 

 

В возбужденном состоянии:

                                  s                            p                                   

n=2

 

 

 

А результате:

одна s + одна p- орбиталь → две sp- гибридные орбитали.

При гибридизации одной s- и двух p — орбиталей образуется три sp2-гибридных орбитали.

В молекуле BCl3 центральный атом В — 1s22s22p1 в возбужденном состоянии:

                                  s                            p                                   

n=2

 

 

Такой тип гибридизации объясняет расположение всех трех связей в молекуле BCl3 в одной плоскости.

Если со стороны атома в химических связях участвуют четыре атомные орбитали одного слоя – s-, px,py,pz, то в результате их гибридизации образуется четыре эквивалентные sp3 – орбитали.

Изменить свою «форму» атомная орбиталь может лишь комбинируясь с другими атомными орбиталями иной симметрии этого же атома. Гибридизация осуществляется при возбуждении атома, т.е. требует затрат энергии.

В молекуле атома азота:

Атом азота 7N – 1s22s22p3

    s                       p                                   

n=2

↑↓

Нет свободных орбиталей и возбуждения атома не происходит, поэтому в участии образовании молекулы азота не участвуют гибридные орбитали, участвуют просто три р- орбитали.

В молекуле PCl5 центральный атом Р — 1s22s22p63s2 3p3 в возбужденном состоянии:

                  s                     p                              d

n=3

 

 

 

 

 

В результате образуется пять sp3d – гибридных орбиталей.

В молекуле PCl3 центральный атом Р находится в невозбужденном состоянии:

           s                p                                    d

n=3

↑↓

 

 

 

 

 

 

В связи участвуют три p-орбитали. Поэтому в молекуле PCl3 гибридизации АО не происходит.

Пермь Питер Пятигорск