Ano ang teorya ng orbital hybridization? + Halimbawa

Ano ang teorya ng orbital hybridization? + Halimbawa
Anonim

Ang orbital hybridization ay ang konsepto ng paghahalo ng atomic orbital upang bumuo ng bago hybrid orbital. Ang mga bagong orbital na ito ay may iba't ibang mga enerhiya, hugis, at iba pa, kaysa sa orihinal na atomic orbitals. Ang mga bagong orbital ay maaaring mag-overlap upang bumuo ng mga bono ng kemikal.

Ang isang halimbawa ay ang paghahalo ng carbon atom sa methane, CH. Alam namin na ang lahat ng apat na Bonds ng C-H sa methane ay katumbas. Itinuturo nila patungo sa mga sulok ng isang regular na tetrahedron na may mga anggulo ng bono ng 109.5 °.

Kaya, ang carbon ay dapat may apat na orbitals na may tamang simetrya upang bono sa apat na hydrogen atoms.

Ang configuration ng ground state ng carbon atom ay # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p_x2p_y #.

Maaari naming makita ang configuration na ito sa kaliwang bahagi ng diagram sa itaas.

Ang carbon atom ay maaaring gumamit ng dalawa niyang mga single occupied p orbitals upang bumuo ng dalawang covalent bond na may dalawang atomo ng hydrogen, na nagbubunga · CH ·. Ito ay hindi mitein.

Ang carbon atom ay maaari ring magaan ang isang elektron mula sa 2s orbital hanggang sa walang laman na 2p orbital, tulad ng nasa tuldok na linya sa itaas. Nagbibigay ito ng apat na orbital na inookupahan.

Ang Bonds ng C-H na nabuo sa pamamagitan ng pagsasanib sa tatlong 2p orbitals ay may mga anggulo ng bono na 90 °. Ang C-H bond na nabuo sa pamamagitan ng pagsasanib sa 2s orbital ay sa ilang mga iba pang mga anggulo. Hindi ito ang istraktura ng methane.

Kung ang 2s at ang 2p orbital ay magkatulad na matematiko ("hybridized"), makakakuha tayo ng apat na bagong katumbas sp³ orbitals. Hinulaan ng math ang mga anggulo ng bono upang maging 109.5 ° - kung ano ang nakikita natin sa mitein.

Ang enerhiya na inilabas sa pamamagitan ng pagbubuo ng apat na bono sa over-compensates para sa enerhiya ng paggulo kinakailangan. Kaya, ang pagbubuo ng apat na C-H bonds ay masigasig na pinapaboran.

Sana nakakatulong ito.