Περιεχόμενο
Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τα άτομα τους σε τροχιές. Στη θεωρία των δεσμών σθένους, τα ατομικά τροχιακά ενός ατόμου μπορούν να αλληλεπικαλύπτονται με τα τροχιακά άλλου ατόμου για να σχηματίσουν ένα μόριο, δημιουργώντας ολοκαίνουργια, υβριδικά τροχιακά. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως υβριδισμός. Ο προσδιορισμός του υβριδισμού ενός μορίου μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό του σχήματος και της δομής του. Για παράδειγμα, πολλά μόρια καθίστανται σε σχήμα που ελαχιστοποιεί την ποσότητα της απώθησης μεταξύ ατόμων και ηλεκτρονίων, δημιουργώντας ένα σχήμα που απαιτεί όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια για να διατηρηθεί. Γνωρίζοντας τους τύπους σχημάτων που θα πάρει ένα μόριο όταν το υβριδοποιημένο βοηθά τους ερευνητές να καταλάβουν καλύτερα πώς το μόριο μπορεί να αλληλεπιδράσει με τους άλλους. Η υβριδίωση επηρεάζει τους τύπους δεσμών που μπορεί να κάνει ένα μόριο.
Υπολογισμός των υβριδισμών
Προσδιορίστε τους τύπους δεσμών στο μόριο, αρχικά σχεδιάζοντας τη χημική δομή του μορίου. Συγκεκριμένα, σημειώστε τον αριθμό μονού, διπλού και τριπλού δεσμού που κάνει κάθε άτομο. Για παράδειγμα, ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα έχει δύο διπλούς δεσμούς. Το μόριο μπορεί να αντιπροσωπεύεται ως Ο = C = Ο, όπου κάθε άτομο οξυγόνου δημιουργεί διπλό δεσμό με τον κεντρικό άνθρακα.
Ο υβριδισμός ορίζεται από όρους σπινθηροβολίας. Τα s και p είναι ένας τρόπος για να υποδηλώσουμε το σχήμα των τροχιακών διαδρομών που ταξιδεύουν τα ηλεκτρόνια. Για τις τροχιές s, η διαδρομή είναι περίπου κυκλική. Για τα τροχιακά, το σχήμα της διαδρομής μοιάζει περισσότερο με έναν αλτήρα, με το ηλεκτρόνιο να υπάρχει κυρίως σε μία από τις δύο περιοχές και όχι σε μια κυκλική τροχιά.
Προσδιορίστε κάθε υβριδισμό ατόμων χρησιμοποιώντας τους τύπους των δεσμών που υπάρχουν. Η παρουσία μη διπλών δεσμών υποδηλώνει υβριδισμό του sp3. Ένα άτομο με έναν απλό διπλό δεσμό έχει έναν υβριδισμό του sp2. Ένα άτομο με δύο ή περισσότερους διπλούς δεσμούς, ή με έναν απλό τριπλό δεσμό, έχει έναν υβριδισμό του sp.
Το άτομο άνθρακα στο CO2 έχει δύο διπλούς δεσμούς, έναν με κάθε άτομο οξυγόνου. Επομένως, ο υβριδισμός των ανθράκων είναι sp.
Προσδιορίστε τον υβριδισμό για τα άλλα άτομα του μορίου. Κάθε άτομο οξυγόνου σε CO2 έχει έναν μόνο διπλό δεσμό με τον άνθρακα. Ο υβριδισμός κάθε οξυγόνου είναι συνεπώς sp2.
Βρείτε τον γενικό υβριδισμό του μορίου με τον προσδιορισμό του κεντρικού ατόμου. Στην περίπτωση του CO2, ο άνθρακας είναι το κεντρικό άτομο. Επειδή ο άνθρακας έχει υβριδισμό του sp, τότε ο γενικός υβριδισμός του μορίου είναι sp.