Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






І в сполуці дорівнює одиниці, отже, він знаходиться в нормальному стані.


Валентний електрон Брому, що бере участь в утворенні зв’язку, міститься на p-атомній орбіталі, яка має форму гантелі. Таким чином, у молекулі BBr3 реалізуються три s-зв’язки за обмінним механізмом. Зі схеми видно, що ці триs-зв’язки утворюються внаслідок перекривання трьох гібридизованих одноелектронних орбіталей атома Бору з одноелектронними р-орбіталями трьох атомів Брому. Одна валентна (вільна) р-орбіталь атома Бору залишається негібридною, вона не змінює геометричної конфігурації молекули, а тому не показана на малюнку. За рахунок наявності цієї вільної орбіталі атома Бору можливе подальше утворення не одного хімічного зв’язку, наприклад, за донорно-акцепторним механізмом.

Молекула BBr3 має площинну конфігурацію з валентними кутами 120°, тому вона симетрична та неполярна .

в) У нормальному стані атом Карбону двовалентний

6C … 2s22p2 B = 2,

2р
2s

а в сполуці СCI4 він чотиривалентний, тобто знаходиться у збудженому стані:

С* … 2s12p3B* = 4.


Чотири рівноцінні зв’язки з атомами Йоду потребують sp3-гібридизації центрального атома з валентними кутами приблизно 109, 5°.

Електронна формула атома Йоду:

2р
2s
53І … 5s25p5B = 1,

 

тобто він знаходиться у нормальному стані. Чотири рівноцінні зв’язки з атомами Йоду потребують sp3-гібридизації центрального атома з валентними кутами приблизно 109, 5°.Валентний електрон Йоду, що бере участь в утворенні s-зв’язку за обмінним механізмом, знаходиться на р-атомній орбіталі (гантелеподібна форма).Просторово чотири гібридні орбіталі атома Карбону реалізуються в напрямку від центра тетраедра (ядро атома Карбону) до його вершин. Оскільки всі зв’язки в молекулі ССІ4 рівноцінні, вона симетрична і неполярна Завдання 6. Пояснити, чому молекула BeH2 неполярна, а молекула H2O полярна, хоча обидві мають полярні зв’язки Be-H та O-H .

Розв’язання. Щоб визначити підсумковий дипольний момент молекули, треба знайти векторну суму дипольних моментів усіх зв’язків. Молекула BeH2, хоч і має два полярні зв’язки Be-H, є лінійною та симетричною внаслідок sp-гібридизації атомних орбіталей центрального атома Берилію, тому її сумарний дипольний момент дорівнює нулю (див. завдання 5):

H Be H = 0.

У несиметричній кутовій молекулі Н2О внаслідок sp3-гібридизації орбіталей атома Окси-гену наявний підсумковий дипольний момент , тобто молекула Н2О полярна. Детальніше обґрунтування подано у задачі 4.

Завдання 7. Визначити й обґрунтувати типи гібридизації атомних орбіталей, зобразити електронні конфігурації молекул: а) СO2; б) кисню О2.

Розв’язання. Визначаючи тип гібридизації атомних орбіталей, треба пам’ятати, що гібридні атомні орбіталі не можуть брати участі в утворенні p-зв’язків. Останній реалізується негібридними d- або р-орбіталями.

а) Електронна конфігурація валентного рівня атома Карбону в нормальному стані становить:

6С … 2s22p2B = 2.


У молекулі О = С = О валентність Карбону дорівнює чотирьом, тобто в цій сполуці атом Карбону знаходиться у збудженому стані.

6C*… 2s12p3 B* = 4.

 

 
 
Оксиген у молекулі знаходиться в нормальному стані, оскільки його валентність і за електронною конфігурацією і у сполуці дорівнює двом:

2р
8O … 2s22p4B = 2.

2s


Атом Карбону з кожним із двох атомів Оксигену утворює один s- та один p-зв’язки, оскільки в нього дві атомні орбіталі підлягають sp-гібридизації, а дві негібридні р-орбіталі беруть участь в утворенні двох p-зв’язків.

Кожний з атомів Оксигену також утворює з атомом Карбону один s- та один p-зв’язок; він підлягає sp2-гібридизації А.О., а також одна р-орбіталь у нього залишається негібридною. Атом Карбону не має незв’язуючих орбіталей, тоді як у кожного з атомів Оксигену є по дві незв’язуючі атомні орбіталі.

 

 

 

Саме sp-гібридизація А.О. центрального атома (Карбону) визначає лінійну симетричну будову молекули СО2. Внаслідок симетричної будови молекули її підсумковий дипольний момент дорівнює нулю ( = 0), тобто молекула в цілому є неполярною.

Слід зазначити, що уявлення про гібридизацію атомних орбіталей під час

утворення хімічного зв’язку – це квантово-механічний метод, який дозволяє пояснити просторову конфігурацію молекул перебудовою їх вихідних атомних орбіталей на гібридні. Атоми одного й того самого елемента здатні утворювати різноманітні хімічні сполуки з різними валентними кутами, тобто можлива реалізація різних типів гібридизації атомних орбіталей. Наприклад, у молекулі метану СН4 здійснюється sp3-гібридизація орбіталей Карбону (валентні кути 109,5°); в молекулі етану Н3С-СН3 також обидва атоми Карбону перебувають у sp3-гібридному стані.

Однак у молекулі етену Н2С СН2 атом Карбону окрім гібридних А.О. має одну негібридну атомну орбіталь, яка бере участь в утворенні p-зв’язку із сусіднім атомом Карбону. Тому в цьому випадку відбувається sp2-гібридизація А.О. кожного з атомів Карбону (валентні кути 120°) з утворенням трьох гібридних орбіталей, що утворюють три s-зв’язки.

У молекулі етину НС СН, як і в розглянутій вже молекулі СО2, реалізується sp-гібридизація атомних орбіталей Карбону, а дві негібридні р-орбіталі утворюють два p-зв’язки. Отже, у наведених сполуках (CH4, C2H4, C2H2) атоми Карбону перебувають у різних гібридизованих станах.

б) Електронна будова валентного рівня атома Оксигену становить:

8О … 2s22p4 B = 2.


Валентність Оксигену в молекулі кисню О2 також дорівнює двом (О = О), тобто в молекулі кисню реалізується один s- і один p-зв’язок. Оскільки гібридні атомні орбіталі не можуть утворювати

p-зв’язок, кожний з атомів Оксигену в молекулі О2 перебуває в sp2-гібридизованому стані, а p-зв’язок утворюється негібридними p-орбіталями.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.