en tutorial til hybrid orbitaler

I et forsøg på at forstå molekylære struktur i form af atomorbitaler udviklede kemikere Valence-obligation teori i 1920'erne . Mens VB teori ikke forklare egenskaber for alle molekyler , er det en god model , der er specielt nyttigt i organisk kemi . Begrebet hybrid orbitaler er vigtig i VB teori . Før du starter , bør du allerede har et godt praktisk kendskab til Lewis dot strukturer og VSEPR ( valens shell elektron par frastødning )

Du skal bruge: .
Periodiske tabel af elementerne .


1 .
Tegn den mest plausible Lewis dot struktur for molekylet , du ønsker at analysere . Erindre, at et atom orbital er bølgefunktion en elektron , der er fremstillet som en løsning af Schrödingerligningen . Den enkleste måde at tænke på en atomar orbital er som en region med høj sandsynlighed tæthed , hvilket betyder, at regionen inden for hvilken elektronen er mest sandsynligt at finde . VB teorien beskriver bindinger mellem atomer som regionerne orbital overlapning , hvor orbitaler fra begge atomer overlapper eller lunte til at danne en enkelt region med høj sandsynlighed tæthed . I brint molekyle , for eksempel S- orbital af hver brint atom overlapper med de andre at danne et sammenhængende region med høj sandsynlighedsfordeling omkring begge atomer . Binding mellem atomerne vil ofte kræve hybrid orbitaler , som er kombinationer af orbitaler i en atom (kombinationer af en s-og p-type orbital , for eksempel ) .
2 .
Tæl antallet af regioner i elektron densitet omkring et atom i Lewis dot struktur for at bestemme dets hybridisering . En enlig par tæller som én region , en obligation , uanset om det er enkelt, dobbelt eller tredobbelt , også tæller som én region . Ilt atom i vand , for eksempel har fire regioner med høj elektron densitet ( to enlige par og to obligationer ) , mens en af de to kulstofatomer i ethen ( C2H4 ) har tre regioner med høj elektron densitet ( dobbelbindingens tæller som kun én region ) .
3 .
Bestem hvor mange hybrid orbitaler atomet behov . Atomet vil have en hybrid orbital for hver region elektron tæthed du tælles på Lewis dot struktur . Ilten i vandet , for eksempel , vil have fire hybrid orbitaler , mens en af kul i ethen vil have tre hybrid orbitaler . En hybrid orbital dannes ved at kombinere en s-orbital med en eller flere p-og d-orbitaler til at danne en hybrid , der ser lidt ligesom en krydsning mellem de to orbital typer . Det tager N atomorbitaler at danne N hybrid orbitaler , så antallet af hybrid orbitaler er det samme som antallet af orbitaler du kombinere at gøre dem .
4 .
Bestem atomets hybridisering ordning baseret på antallet af hybride orbitaler du har brug for . En SP- hybrid har to hybrid orbitaler , mens en sp2 hybrid har tre og en SP3 hybrid har fire . Nogle elementer fra perioden 3 og nedenfor kan også bruge d-orbitaler for at danne yderligere hybrid orbitaler-sp3d har fire hybrid orbitaler , for eksempel , mens sp3d2 har fem . I organisk kemi vil du typisk skal arbejde med kulstofforbindelser , så SP3 bør være den mest du vil se .
5 .
Beskriv molekylets geometri ved at udlede det fra hybridisering ordningen . På grund af frastødning mellem elektroner , vil regionerne elektron tæthed separate så langt ud som muligt , så SP-hybrid orbitaler er lineær , mens SP2 er trigonal plane og SP3 er tetrahedrale . Dobbelt og tredobbelt obligationer er dannet af unhybridized overlappende p-orbitaler . Ilt atom i vand , for eksempel, er sp3-hybridiseret , så dens hybrid orbitaler vil have en tetrahedrale arrangement .

gode råd og advarsler


  • Bemærk, at der er en undtagelse fra disse regler . Hvis et atom er omgivet af to eller flere tilstødende p-orbitaler og har en enlig par , kan den enlige par flytte ind i en af de p- orbitaler og atom vil have en mindre hybrid orbital , end vi ville forvente udelukkende baseret på Lewis dot struktur . Det mest almindelige eksempel er en amid gruppe ( en carbonyl gruppe bundet til et kvælstof bundet til en brint ) . Vi forventer , udelukkende baseret på Lewis prik struktur , at kvælstof i en amid ville være en sp3 hybrid . Men på grund af den tilstødende p-orbitaler , er det faktisk en SP2-hybrid og dermed former obligationer arrangeret i en trigonal planar måde.

  • Kommentarer

    Vi ønsker, at dine argumenter og meninger er velkomne. Være objektiv og medfølelse. Mange mennesker læser hvad du skriver. Gør debat til en bedre oplevelse for både dem og dig selv. Mellem 20:00 og 08:00 det er lukket for kommentering og vi fjerner automatisk kommentarer med sjofle ord, defineret af vores moderatorer.

    link:

    • Om os
    • Advertising
    • Fortæl redaktionen
    • Få nyhedsbreve
    • RSS-feed

    Redaktør: Karin Christofferse
    Nyheder redactor: Morten Nyberg

    Kundeservice: Stig Ole Salomon,
    Flemming Sørensen

    Tel: +45 00 99 99 00
    Fax: +45 00 99 99 01

    © Copyright 2014 Einsten.net - All rights reserved.