Хибридизација угљеника у ономе што се састоји, врсте и њихове карактеристике



Тхе хибридизација угљеника укључује комбинацију две чисте атомске орбитале да би се формирала нова "хибридна" молекуларна орбитална са својим карактеристикама. Појам атомске орбите даје боље објашњење од претходног концепта орбите, да би се установила апроксимација где постоји већа вероватноћа проналажења електрона у атому.

Другим речима, атомска орбитална је репрезентација квантне механике која даје идеју о положају електрона или пара електрона у одређеној области унутар атома, где је свака орбита дефинисана према вредностима њених бројева. куантум.

Квантни бројеви описују стање система (као што је онај електрона унутар атома) у одређеном тренутку, помоћу енергије која припада електрону (н), кутном моменту који описује у свом кретању (л), магнетном тренутку (м) и спин електрона док се креће унутар атома (а).

Ови параметри су јединствени за сваки електрон у орбити, тако да два електрона не могу имати исте вредности четири квантна броја и свака орбитална може бити заузета са највише два електрона..

Индек

  • 1 Шта је хибридизација угљеником??
  • 2 Главни типови
    • 2.1 Сп3 Хибридизација
    • 2.2 Хибридизација сп2
  • 3 Референце

Шта је хибридизација угљеника?

Да би се описала хибридизација угљеника, мора се узети у обзир да карактеристике сваке орбите (њен облик, енергија, величина, итд.) Зависе од електронске конфигурације сваког атома..

Односно, карактеристике сваке орбите зависе од распореда електрона у сваком "слоју" или нивоу: од најближег језгра до спољашњег, такође познатог као валентни слој.

Електрони најудаљенијег нивоа су једини доступни за формирање везе. Стога, када се хемијска веза формира између два атома, настаје преклапање или преклапање две орбитале (једна од сваког атома) и то је уско повезано са геометријом молекула..

Као што је горе наведено, свака орбитална може бити попуњена са максимално два електрона, али Ауфбау принцип се мора пратити, чиме се орбитале попуњавају према њиховом енергетском нивоу (од најниже до највише), као показује испод:

На тај начин, прво се попуњава ниво 1с, затим 2с, следи 2п и тако даље, у зависности од тога колико електрона има атом или ион.

Дакле, хибридизација је феномен који одговара молекулима, јер сваки атом може да обезбеди само чисте атомске орбитале (с, п, д, ф) и, због комбинације две или више атомских орбитала, формира се исти број хибридних орбитала које омогућавају везе између елемената..

Главни типови

Атомске орбитале имају различите облике и просторне оријентације, које се повећавају у сложености, као што је приказано у наставку:

Примећено је да постоји само једна врста орбите с (сферични облик), три врсте орбиталне п (лобуларни облик, где је сваки режањ оријентисан на просторну осу), пет типова орбиталних д и седам врста орбите ф, где свака врста орбите има исту енергију као и њена врста.

Атом угљеника у свом основном стању има шест електрона, чија је конфигурација 1с22с22п2. То јест, они треба да заузму ниво 1с (два електрона), 2с (два електрона) и делимично 2п (преостала два електрона) према Ауфбау принципу.

То значи да атом угљеника има само два неспарена електрона у орбитали 2п, али није могуће објаснити формирање или геометрију молекула метана (ЦХ4) или друге сложеније.

Дакле, да би се формирале ове везе, потребна вам је хибридизација орбитала с и п (за случај угљеника), да створи нове хибридне орбитале које објашњавају чак и двоструке и троструке везе, где електрони добијају најстабилнију конфигурацију за формирање молекула.

Хибридизатион сп3

Хибридизатион сп3 састоји се од формирања четири "хибридне" орбитале из 2с, 2п орбиталак, 2пи и 2пз цигаре.

Дакле, имамо прерасподелу електрона у нивоу 2, где постоје четири електрона за формирање четири везе и они су поредани паралелно да имају мању енергију (већу стабилност)..

Пример је молекул етилена (Ц2Х4), чије везе формирају углове 120 ° између атома и пружају равну тригоналну геометрију.

У овом случају, генеришу се једноставне Ц-Х и Ц-Ц везе (због орбитала) сп2) и двоструку Ц-Ц везу (због орбите п), да се формира најстабилнији молекул.

Хибридизатион сп2

Кроз сп хибридизацију2 три "хибридне" орбитале генеришу се из чистих 2с орбиталних и три чисте 2п орбитале. Поред тога, добија се и чиста п орбитал која учествује у формирању двоструке везе (назива се пи: "π").

Пример је молекул етилена (Ц2Х4), чије везе формирају углове 120 ° између атома и обезбеђују равну тригоналну геометрију. У овом случају, генеришу се једноставне Ц-Х и Ц-Ц везе (због сп орбитала).2) и двоструку Ц-Ц везу (захваљујући п орбитали), да би се формирао најстабилнији молекул.

Сп хибридизацијом успостављене су две "хибридне" орбитале из чистих 2с орбиталних и три чисте 2п орбитале. На тај начин се формирају два чиста п орбитала која учествују у формирању троструке везе.

За овај тип хибридизације, као пример је представљен молекул ацетилена (Ц)2Х2), чије везе формирају 180 ° углове између атома и пружају линеарну геометрију.

За ову структуру постоје једноставне везе Ц-Х и Ц-Ц (због сп орбитала) и трострука веза Ц-Ц (то јест, две пи везе због п орбитала), да би се добила конфигурација са најмање електронским одбијањем..

Референце

  1. Орбитална хибридизација. Преузето са ен.википедиа.орг
  2. Фок, М.А., и Вхитеселл, Ј.К. (2004). Органиц Цхемистри. Преузето са боокс.гоогле.цо.ве
  3. Цареи, Ф.А., и Сундберг, Р.Ј. (2000). Напредна органска хемија: Део А: Структура и механизми. Преузето са боокс.гоогле.цо.ве
  4. Анслин, Е. В., и Доугхерти, Д.А. (2006). Модерн Пхисицал Органиц Цхемистри. Преузето са боокс.гоогле.цо.ве
  5. Матхур, Р. Б .; Сингх, Б.П., анд Панде, С. (2016). Угљенични наноматеријали: синтеза, структура, својства и примене. Преузето са боокс.гоогле.цо.ве