A szén hibridizációja az összetételében, típusaiban és jellemzőikben



az szénhibridizáció magában foglalja két tiszta atomi orbita kombinációját, hogy új "hibrid" molekuláris orbitát képezzen saját jellemzőivel. Az atomi orbitális fogalom jobb magyarázatot ad, mint az előző keringési koncepció, hogy közelebb hozzon létre egy olyan közelítést, ahol nagyobb valószínűséggel talál egy elektronot egy atomon belül..

Másképpen fogalmazva, az atomsorbita a kvantummechanika reprezentációja, hogy egy elektron vagy elektronpár egy adott területen belüli pozícióját adhassuk meg, ahol minden orbitát a számok értékei alapján definiálunk. kvantum.

A kvantumszámok egy olyan rendszer állapotát írják le (mint az elektronon belüli elektron) egy bizonyos pillanatban, az elektronhoz tartozó energiával (n), a mozgásában leírt szögsebességgel (l), a mágneses pillanatra vonatkoztatva (m) és az elektron centrifugálása az atom (ok) ban való mozgás közben.

Ezek a paraméterek mindegyik elektronra egyedülállóak egy pályán, így két elektronnak nem lehet pontosan ugyanazai értéke a négy kvantumszámnak, és mindegyik pálya legfeljebb két elektron által lehet elfoglalva.

index

  • 1 Mi a szénhibridizáció??
  • 2 Főbb típusok
    • 2.1 Sp3 hibridizáció
    • 2.2 Hibridizáció sp2
  • 3 Referenciák

Mi a szén hibridizációja?

A szénhibridizáció leírásához figyelembe kell venni, hogy az egyes pályák jellemzői (alakja, energiája, mérete stb.) Az egyes atomok elektronikus konfigurációjától függenek..

Azaz, az egyes pályák jellemzői függnek az elektronok elrendezésétől az egyes "rétegekben" vagy szinteken: a magtól a legközelebbihez a legkülsőig, más néven valencia rétegként.

A legkülső szint elektronjai csak azok, amelyek rendelkezésre állnak kötés létrehozásához. Ezért, ha két atom között kémiai kötés jön létre, két orbita átfedése vagy átfedése (az egyes atomok egyike) keletkezik, és ez szorosan kapcsolódik a molekulák geometriájához..

Amint fentebb említettük, minden orbitát legfeljebb két elektron tölthetünk be, de az Aufbau-elvet kell követni, amellyel az orbitákat energiaszintjüknek megfelelően töltik (a legalacsonyabbtól a legmagasabbig), alább látható:

Ily módon az 1. szint az elsős, majd a 2s, majd 2p és így tovább, attól függően, hogy az atomnak vagy ionnak mennyi elektronja van.

A hibridizáció tehát a molekuláknak megfelelő jelenség, mivel mindegyik atom csak tiszta atomi orbitákat képes biztosítani.s, p, d, F) és két vagy több atommégbázis kombinációja miatt ugyanazt a hibrid orbitát alkotják, amely lehetővé teszi az elemek közötti kapcsolatokat.

Fő típusok

Az atomi orbiták különböző formájúak és térbeli orientációkkal rendelkeznek, amelyek összetettsége növekszik az alábbiak szerint:

Megfigyelhető, hogy csak egy típusú pálya van s (gömb alakú), háromféle pálya p (lebeny alakú, ahol minden lebeny egy térbeli tengelyen van), ötféle pálya d és hét típusú pálya F, ahol az orbitális típusok pontosan ugyanolyan energiájúak, mint a fajta.

A szénatom a föld állapotában hat elektront tartalmaz, amelyek konfigurációja 1s22s22p2. Vagyis az 1. szintet kell elfoglalniuks (két elektron), a 2s (két elektron) és részben 2p (a fennmaradó két elektron) az Aufbau-elv szerint.

Ez azt jelenti, hogy a szénatomnak csak két páratlan elektronja van a 2 pályánp, de a metán molekula kialakulását vagy geometriáját nem lehet magyarázni (CH4) vagy más összetettebb.

Tehát ezeknek a kötéseknek a kialakításához szüksége van az orbitális hibridizációra s és p (a szén esetében) olyan új hibrid orbiták létrehozására, amelyek még kettős és hármas kötéseket is magyaráznak, ahol az elektronok a legstabilabb konfigurációt kapják a molekulák képződéséhez.

Hibridizáció sp3

Hibridizáció sp3 négy "hibrid" orbitát alkot a 2s, 2p orbitákbólx, 2pés és 2pZ tiszta.

Tehát a 2-es szintben az elektronok átrendeződnek, ahol négy elektron áll rendelkezésre négy kötés kialakításához, és párhuzamosan rendelnek alacsonyabb energiával (nagyobb stabilitás).

Példa erre az etilén molekula (C2H4), amelyek kapcsolatai 120 ° -os szöget alkotnak az atomok között, és sík trigonális geometriát biztosítanak.

Ebben az esetben egyszerű C-H és C-C kötvények keletkeznek (orbiták miatt) sp2) és egy kettős C-C kötés (az orbitális miatt) p), hogy a legstabilabb molekulát képezze.

Hibridizáció sp2

Sp. Hibridizációval2 három "hibrid" pályát generálnak a tiszta 2s-es pályáról és három tiszta 2p-es pályáról. Ezen túlmenően tiszta p orbitálást kapunk, amely részt vesz egy kettős kötés (pi: "π") kialakításában..

Példa erre az etilén molekula (C2H4), amelyek kötése 120 ° -os szöget képez az atomok között, és sík trigonális geometriát biztosít. Ebben az esetben egyszerű C-H és C-C kötések keletkeznek (sp orbitálisok miatt).2) és egy kettős C-C kötés (a p orbitális miatt), hogy a legstabilabb molekulát képezze.

Spibridizációval két "hibrid" orbitát hoztak létre a tiszta 2s orbitális és három tiszta 2p orbitán. Ily módon két tiszta p orbitán képződik, amelyek részt vesznek egy hármas kötés kialakításában.

Az ilyen típusú hibridizációhoz az acetilén molekula (C) példaként szolgál2H2), amelyek összeköttetései 180 ° -os szöget alkotnak az atomok között, és lineáris geometriát biztosítanak.

Ehhez a szerkezethez egyszerű C-H- és C-C-kötések (az sp orbitálisok miatt) és a háromszoros C-C kötés (azaz a p orbita miatt két pi-kötés), hogy a legkisebb elektronikus elnyomással rendelkező konfigurációt kapjuk..

referenciák

  1. Orbitális hibridizáció. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik
  2. Fox, M. A. és Whitesell, J. K. (2004). Szerves kémia. A következőt kapta: books.google.co.ve
  3. Carey, F. A. és Sundberg, R. J. (2000). Fejlett szerves kémia: A rész: struktúra és mechanizmusok. A következőt kapta: books.google.co.ve
  4. Anslyn, E. V. és Dougherty D. A. (2006). Modern fizikai szerves kémia. A következőt kapta: books.google.co.ve
  5. Mathur, R. B .; Singh, B. P. és Pande, S. (2016). Szén-nanoanyagok: szintézis, szerkezet, tulajdonságok és alkalmazások. A következőt kapta: books.google.co.ve