Гібридизація атомних орбіталей – види і типи
Гібридизація атомних орбіталей – процес, що дозволяє зрозуміти, як атоми видозмінюють свої орбіталі при утворенні сполук. Так, що ж таке гібридизація, і які її типи існують?
Загальна характеристика гібридизації атомних орбіталей
Гібридизація атомних орбіталей – це процес, при якому змішуються різні орбіталі центрального атома, в результаті чого утворюються однакові за своїми характеристиками орбіталі.
Гібридизація відбувається в процесі утворення ковалентного зв’язку.
Гібридна орбіталь має фору знака нескінченності або несиметричною перевернутої вісімки, витягнутої в сторону від атомного ядра. Така форма обумовлює більш сильну, ніж в разі чистих атомних орбіталей, перекривання гібридних орбіталей з орбіталями (чистих або гібридних) інших атомів і призводить до утворення більш міцних ковалентних зв’язків.
Вперше ідею про гібридизації атомних орбіталей висунув американський учений Л. Полінг. Він вважав, що у який входить в хімічний зв’язок атома є різні атомні орбіталі (s-, p-, d-, f-орбіталі), то в результаті відбувається гібридизація цих орбіталей. Суть процесу полягає в тому, що з різних орбіталей утворюються еквівалентні один одному атомні орбіталі.
Типи гібридизації атомних орбіталей
Існує кілька видів гібридизації:
Sp-гібридизація. Цей вид гібридизації відбувається, коли змішуються одна s-орбіталь і одна p-орбіталь. В результаті утворюються дві повноцінних sp-орбіталей. Ці орбіталі розташовані до атомного ядра таким чином, що кут між ними становить 180 градусів.
- Sp2-гібридизація. Цей вид гібридизації відбувається, коли змішуються одна s-орбіталь і дві p-орбіталі. В результаті відбувається утворення трьох гібридних орбіталей, які розташовані в одній площині під кутом 120 градусів один до одного. Sp3-гібридизація. Цей вид гібридизації відбувається, коли змішуються одна s-орбіталь і три p-орбіталі. В результаті відбувається утворення чотирьох повноцінних sp3-орбіталей.
Ці орбіталі спрямовані до вершини тетраедра і розташовуються один до одного під кутом 109,28 градусів.
Sp3-гібридизація характерна для багатьох елементів, наприклад, атома вуглецю та інших речовин IVА групи (CH4, SiH4, SiF4, GeH4 і ін.)
Можливі також і більш складні види гібридизації за участю d-орбіталей атомів.
Що ми дізналися?
Гібридизація – складний хімічний процес, коли різні орбіталі атома утворюють однакові (еквівалентні) гібридні орбіталі. Першим теорію гібридизації озвучив американець Л. Полінг. Виділяють три основних види гібридизації: sp-гібридизація, sp2-гібридизація, sp3-гібридизація. Існують також більш складні види гібридизації, в яких беруть участь d-орбіталі.
Related posts:
- Гібридизація орбіталей атома вуглецю Гібридизація орбіталей – процес, при якому орбіталі, які спочатку були різних форм, а так само містили різну енергію, змішуються. При цьому відбувається утворення такої ж кількості гібридних орбіталей, які дорівнюють по формі і енергії. У атомів вуглецю, в гібридизації бере участь s-орбіталь. При цьому, кількість p-орбіталей, які здатні брати участь в гібридизації, варіюється від однієї […]...
- Гібридизація орбіталей Гібридизація орбіталей – вирівнювання енергії та форми орбіталей. Суть процесу гібридизації атомних орбіталей полягає в тому, що електрон поблизу ядра пов’язаного атома характеризується не окремої атомної орбиталью, а комбінацією атомних орбіталей з однаковим головним квантовим числом. Така комбінація називається гібридною орбиталью. Гібридизація зачіпає лише вищі і близькі по енергії атомні орбіталі, зайняті електронами. Гібридні орбіталі […]...
- Заповнення орбіталей Набори значень квантових чисел для різних атомних орбіталей: Під час заповнення електронами атомних орбіталей дотримуються наступні три правила: 1. Принцип стійкості (принцип мінімальної енергії). Орбіталі заповнюються починаючи з мають саму низьку енергію і далі в порядку її підвищення. У цьому випадку енергія атома є мінімальною, а стійкість – максимальною. Енергетична послідовність легко може бути описана […]...
- Органічна хімія: визначення Органічна хімія – це хімія сполук вуглецю. Атоми вуглецю можуть зв’язуватися один з одним, утворюючи ланцюжки або цикли. Тому в оточуючому нас світі міститься близько декількох мільярдів різних хімічних органічних сполук. Доведено, що міцність зв’язку С – С можна зіставити з міцністю зв’язку З – О. Можна розглянути приклад зв’язку Si – O, Si – […]...
- Валентні стани атома вуглецю Ви вже знаєте, що електронні орбіталі характеризуються різними значеннями енергії, різної геометричної формою і спрямованість у просторі. Так, 1s-орбіталь має більш низькою енергією. Потім слід 2s-орбіталь, що володіє більш високою енергією. Обидві ці орбіталі мають форму сфери. Природно, 2s-орбіталь більше 1s-орбіталі: велика енергія є наслідком більшого середньої відстані між електронами і ядром. Три 2р-орбіталі гантелеобразная […]...
- Електронна будова етилену Учитель пише на дошці структурну формулу будь-якого алкана. В якому стані гібридизації знаходяться атоми вуглецю в цьому стані? З цього питання можна почати повторення вельми складного для розуміння матеріалу – валентні стани атома вуглецю. Всі вуглецеві атоми мають однаковий тип гібридизації – sp3. Яке взаємне розташування осейsp3-гібридних орбіталей у просторі? Які ще типи гібридизації хлопці […]...
- Квантові числа електронів Квантові числа – енергетичні параметри, що визначають стан електрона і тип атомної орбіталі, на якій він знаходиться. 1. Головне квантове число n характеризує загальну енергію електрона і розмір орбіталі. Воно приймає цілочисельні значення від 1: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 2. Орбітальна (побічна) квантове число l характеризує форму атомної орбіталі і […]...
- Хімічний зв’язок і будова комплексних сполук В освіті комплексних сполук важливу роль відіграють донорно-акцепторні взаємодії ліганда і центрального атома. Донором електронної пари, як правило, є ліганд. Акцептором – центральний атом, який має вільні орбіталі. Зв’язок цей міцна і не розривається при розчиненні комплексу (неіо-ногенна), і її називають координаційної. Поряд з о-зв’язками утворюються π-зв’язку за донорно-акцепторного механізму. При цьому донором служить іон […]...
- Особливості атомних структур елементів побічних підгруп У цьому розділі ми будемо розглядати елементи побічних підгруп I-VIII групи. Всі вони є елементами великих періодів. Елементи цих підгруп мають свої особливості в будові атомів. У елементів головних підгруп відбувається поступове завершення зовнішнього електронного шару, який містить тільки s – і р-оболонки. У елементів ж побічних підгруп предвнешнего шар знаходиться в процесі завершення, а […]...
- Електронна будова амінів Переходячи до питання про електронний і просторовому будову амінів, вчитель продовжує логіку викладу матеріалу, сформовану при розгляді вуглеводнів та кисневмісних сполук. У молекулах амінів з’являється новий елемент, важливий органоген – атом азоту. Доцільно на підставі положення в Періодичній системі згадати електронна будова атома цього елемента. Учні з місця відповідають на короткі запитання вчителя: – Положення […]...
- Конвергентне схрещування і Ступенева гібридизація Ступінчаста гібридизація – це різновид складного схрещування, коли в гібридизацію поетапно (послідовно) вступають ряд батьківських форм. Схема ступінчастої гібридизації може мати різні модифікації, наприклад [(АХБ) ХС], [(АХВ) х (СХ XD)] XE і т. Д. Отримані за наведеними схемами гібриди в наступних поколіннях можуть поступово схрещуватися з іншими залученими в комбінацію формами. Таким чином, ступінчаста гібридизація […]...
- Квантово-механічна модель атома Орбиіаль – область простору всередині атома, у якій зосереджена велика частина заряду електрона. Орбіталь розглядається як сукупність імовірних (приблизно 90% можливих) положень електрона. Назва “орбіталь” (а не орбіта) відображає геометричне уявлення про стаціонарних станах електрона в атомі, підкреслюючи той факт, що стану електрона в атомі описується законами квантової механіки і відрізняється від класичного руху по […]...
- Рух електронів Навколо ядра атома будь-якого елемента рухаються електрони. При цьому в нейтральному атомі число електронів дорівнює числу протонів в ядрі. Електрон рухається з великою швидкістю в просторі близько ядра. У деяких точках простору він буває рідше, а в деяких дуже часто. Ці точки можуть бути і трохи ближче до ядра і трохи далі від нього. Сукупність […]...
- Характеристика орбіталей Датським вченим Нільсом Бором в 1913 р було встановлено наступне. Кожна орбіталь (Бор називав їх орбітами) має строго певні розміри і тому називається стаціонарною або стійкою. Рухаючись за такою орбіталі, електрон не виділяє і не поглинає енергії, а повністю зберігає її запас Такий стан називається нормальним. Якщо електрону повідомити додатково енергію ззовні, то він “збуджується” […]...
- Характеристика аміака Азот утворює кілька водневих сполук – це гідразин N2H4, ступінь окислення азоту -2, гідроксиламін NH2OH, ступінь окислення азоту -1, і найважливіше водневе з’єднання азоту нітрид водню, або аміак NH3, ступінь окислення азоту -3. Аміак – ковалентное з’єднання. Молекула аміаку має форму тригональной піраміди. Відповідно до теорії гібридизації атомних орбіталей, валентні орбіталі атома азоту знаходиться в […]...
- Ковалентний хімічний зв’язок: полярний і неполярний Найбільш поширеним видом хімічної взаємодії є ковалентний зв’язок. Значення електронегативності елементів, що вступають у взаємодію, відрізняються не різко, в зв’язку з цим відбувається тільки зміщення загальної електронної пари до більш електронегативного атома. Ковалентна взаємодія може утворюватися за обмінним механізмом або по донорно-акцепторного. Обмінний механізм реалізується, якщо у кожного з атомів є неспарені електрони на зовнішніх […]...
- Радіоактивні перетворення атомних ядер У 1903 р (т. Е. Ще до виявлення існування атомних ядер) Резерфорд і його співробітник, англійський хімік Фредерік Содді, виявили, що радіоактивний елемент радій в процесі?-розпаду (т. Е. Мимовільного випромінювання?-частинок) перетворюється в інший хімічний елемент – радон. Радій і радон відрізняються за своїми фізичними і хімічними властивостями. Радій – метал, при звичайних умовах він знаходиться […]...
- Поняття і класифікація дієнових вуглеводнів Пов’язуючи новий матеріал з вивченим раніше, вчитель розмовляє з хлопцями: які класи вуглеводнів ви вивчили? Які їх відмінні риси, загальні молекулярні формули? Результати цієї бесіди відображаються на дошці: Учитель підкреслює, що крім відображених на дошці вуглеводнів існує ще кілька класів речовин цього типу. Один з них носить назву алкадіени, дієнові вуглеводні або просто дієни. За […]...
- Електронна структура атомів Квантові числа використовують для опису стану електрона в атомі. Поряд з квантовими числами для тих же цілей використовують: Діаграми рівнів енергії атома; електронні конфігурації. 1. Діаграма рівнів енергії На малюнку показана діаграма рівнів атома, за допомогою якої можна описати електрони будь-якого атома. З попереднього матеріалу “Модель атома”, думаю, вам все на діаграмі зрозуміло. Єдиний нюанс, […]...
- Способи розриву ковалентного зв’язку в органічних сполуках Учитель ще раз просить учнів пригадати особливості будови органічних речовин. Він звертає увагу на те, що найбільш характерна для органічних сполук ковалентний зв’язок і молекулярну будову. Потім проводиться бесіда з питань: – Який зв’язок називається ковалентним? – Що таке загальна електронна пара? – Який механізм утворення спільної електронної пари? – Які різновиди ковалентного зв’язку ви […]...
- Будова атома вуглецю В даний час органічну хімію розглядають як хімію з’єднань вуглеводу, але, віддаючи данину поваги історії, як і раніше продовжують називати її органічною хімією. Тому так важливо більш докладно розглянути будову атома цього елемента, характер і просторове напрямок утворюваних нею хімічних зв’язків. Атом вуглецю складається з ядра, що має позитивний заряд +6 (так як містить шість […]...
- Закономірності в атомних спектрах Ізольовані атоми у вигляді розрідженого газу або парів металу випускають спектр, що складається з окремих спектральних ліній. Відповідно до цього спектр випускання атомів називається лінійчатим. Вивчення атомних спектрів послужило ключем до пізнання будови атомів. Насамперед було відмічено, що лінії в спектрах атомів розташовані не безладно, а об’єднуються в групи або, як їх називають, серії ліній. […]...
- Метод валентного зв’язку При поступовому зближенні атомів взаємодія зростає і стає особливо великим, коли відстань між ядрами виявляється менше 2rорб. На цій відстані електронні орбіталі атомів перекриваються. При такому зближенні електрони різних атомів водню вже не можуть рухатися незалежно. По-перше, при попаданні електрона з одного атома в область перекривання він може не повернутися, а переходить на ls-орбіталь другого […]...
- Енергетичні рівні У орбіталей, до речі, теж є і своя енергія. І якщо кілька орбіталей мають рівну або близьку енергію, то вони утворюють свій енергетичний шар (рівень). Як хмари навколо планети, які можуть бути на різній висоті і утворювати різні шари. Кожен енергетичний рівень позначений за n, від одиниці і вище (n = 1, n = 2, […]...
- Види галактик [типи, класифікація] Світ галактик представляє нам неймовірне розмаїття індивідуальних форм. Незважаючи на це, можна виділити кілька основних типів галактик. Найбільш відома і загальновживаним класифікація галактик була запропонована Е. Хабблом і доопрацьована Ж. Вокулера і А. Сендідж. Тип галактики не пов’язаний з її еволюцією, тобто галактика одного типу в процесі еволюції не може перетворитися в галактику іншого типу. […]...
- Оксид вуглецю (IV) CO2 Будова молекули Молекула СО2 лінійна, довжина подвійного зв’язку С = О дорівнює 0,116 нм. В рамках теорії гібридизації атомних орбіталей два σ-зв’язки утворені sp-гібридними орбиталями атома вуглецю і 2р-орбиталями атома кисню. Р-орбіталі вуглецю, що не беруть участь у гібридизації, утворюють з аналогічними орбиталями кисню p-зв’язки. Молекула неполярна. Фізичні властивості Оксид вуглецю (IV) – вуглекислий газ, […]...
- Електронна будова атома вуглецю в алканах У складі алканів (а також циклоалканів) всі атоми вуглецю має sp3-гібридизацію, зв’язку утворені чотирма рівноцінними гібрідізоваться орбиталями, отриманими в результаті гібридизації нерівноцінних однієї 2s – і трьох 2р-орбіталей. Для забезпечення мінімальних стеріческіх утруднень і взаємного відштовхування ці чотири рівноцінні молекулярні орбіталі розташовані в просторі на рівних один від одного відстанях, спрямовані до вершин тетраедра (ядро […]...
- Електронні формули хімічних елементів Розташування електронів на енергетичних оболонках або рівнях записують за допомогою електронних формул хімічних елементів. Електронні формули або конфігурації допомагають уявити структуру атома елемента. Будова атома Щоб читати електронні формули, необхідно зрозуміти будову атома. Атоми всіх елементів складаються з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів, які розташовуються навколо ядра. Електрони знаходяться на різних енергетичних рівнях. […]...
- Типи зв’язків у молекулах органічних речовин Переважним типом зв’язку в молекулах органічних сполук є ковалентний зв’язок. Пара електронів зв’язку поділена між атомами в приблизно рівній мірі, якщо характеризувати зв’язку С-С або С-Н. Це викликано приблизно рівним спорідненістю до електрона (електронегативність) атомів С і Н. У випадку, коли вуглець пов’язаний з більш електронегативний атомом (галогени, кисень, азот), зв’язок може бути в значній […]...
- Хімічний зв’язок. Типи хімічних зв’язків Під хімічним зв’язком розуміють взаємодія атомів, здійснюване шляхом обміну електронами або їх переходу від одного атома до іншого, яке пов’язує їх в молекули, іони, радикали, кристали. Освіта хімічного зв’язку завжди супроводжується виділенням енергії, званої енергією хімічного зв’язку. Електронегативність – це величина, характеризує здатність атома зміщувати до себе загальні електронні пари, що беруть участь в утворенні […]...
- Індуктивний ефект Якщо вплив заступника передається за участю s-зв’язків, то відбувається поступова зміна електронного стану зв’язків. Така поляризація називається індуктивним ефектом (I), зображується стрілкою в напрямку зсуву електронної щільності: СН3-СН2 → Cl, HO ← СН2-СН2 → Cl, СН3-СН2 → COOH, СН3-СН2 → NO2 і т. д. Індуктивний ефект обумовлений прагненням атома або групи атомів подавати або відтягувати […]...
- Метод молекулярних орбіталей (метод МО) Відмінність цього методу від методу електронних пар полягає в тому, що в ньому використовуються не хвильові функції, що описують електронні пари, а хвильові функції одного електрона в полі всіх ядер і інших електронів. Електрони молекули розміщуються за відповідними одноелектронне рівням з урахуванням принципу Паулі, тобто на одній молекулярної орбіті може перебувати не більше двох електронів, […]...
- Радіоактивність: види, одиниці Мимовільне перетворення нестійкого ізотопу одного хімічного елемента в ізотоп іншого елемента, при якому відбувається випускання елементарних частинок, називається радіоактивністю. Якщо нам відома одна з частинок, що вийшла при розпаді, то можна обчислити і іншу частку, оскільки під час ядреной реакції дотримується, так званий, баланс мас ядерної реакції. Суть ядерної реакції схематично можна виразити так: Реагенти, […]...
- Донорно-акцепторні механізм утворення ковалентного зв’язку Ковалентний зв’язок може утворюватися по іншому механізму, який носить назву донорно-акцепторні. У цьому випадку одна з орбіталей атома, на якій знаходиться неподіленої електронної пари (цей атом може нести негативний заряд), перекривається з вільною (вакантною, “порожній”) орбиталью іншого атома (цей атом може володіти позитивним зарядом). При цьому так само, як і у випадку обміну електронами, утворюється […]...
- Віддалена гібридизація Відновлення плідності капустяно-редечного гібрида: 1-капуста; 2-редька; 3, 4-капустяно-редечний гібрид. Віддалена гібридизація – це схрещування рослин, що відносяться до різних видів. Віддалені гібриди зазвичай стерильні, так як у них порушується мейоз (два гаплоїдних набори хромосом різних видів не можуть кон’юговатися) і, отже не утворюються гамети. Методика подолання безпліддя у віддалених гібридів була розроблена в 1924 році […]...
- Валентні можливості атомів хімічних елементів Будова зовнішніх енергетичних рівнів атомів хімічних елементів і визначає в основному властивості їх атомів. Тому ці рівні називають валентними. Електрони цих рівнів, а іноді і предвнешнего рівнів можуть брати участь в утворенні хімічних зв’язків. Такі електрони також називають валентними. Валентність атома хімічного елемента визначається в першу чергу числом неспарених електронів, які беруть участь в утворенні […]...
- Типи ядерних перетворень Якщо в ядрі занадто багато протонів або нейтронів, то такі ядра не стійкі і зазнають мимовільні перетворення, в результаті яких змінюється склад ядра, і, отже, ядро атома одного елемента перетворюється на ядро іншого елемента. При цьому процесі ядра, випускають радіоактивні випромінювання. Існують наступні види ядерних перетворень: альфа-розпад, бета-розпад (електронний та позитронний), електронний захват, внутрішня конверсія. […]...
- Види зірок [типи] Повністю конвективні зірки У всій зірці перенесення енергії здійснюється конвекцією. Джерело енергії – гравітаційне стиснення – відповідає тільки що виникла зірці. На діаграмі Герцшпрунга – Рассела зірка, побудована за цією моделлю, знаходиться в області червоних гігантів і між цією областю та головною послідовністю. Конвекція забезпечує ефективне перемішування речовини, тому хімічний склад зірки однорідний. Модель описує […]...
- Класифікація рівнин [Види, Типи] Рівнини по структурі За структурою рівнини класифікують на плоскі і горбисті. Плоскі рівнини Якщо ділянка суші має рівну поверхню, то кажуть, що це плоска рівнина. Прикладом плоскою рівнини можуть служити окремі ділянки Західно-Сибірської низовини. Плоских рівнин на земній кулі мало. Горбисті рівнини Горбисті рівнини зустрічаються частіше плоских. Від країн Східної Європи до Уралу простягнулася одна […]...
- Ароматичні вуглеводні: формула і гомологічний ряд Через особливості будови, хімічних і фізичних властивостей ароматичні вуглеводні (арени) виносять в окремий клас органічної хімії. Це складні речовини загальною формулою CNH2n-6. Формула і будова бензолу Бензол – найпростіший представник ароматичних вуглеводнів з формулою C6H6. У 1865 році німецький хімік Фрідріх Кекуле запропонував структурну формулу бензолу у вигляді шестикутника з внутрішніми рисками. За формулою виходило, […]...