КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
А)CH4, б)NH3 в)H2O гибридных орбиталей в пространстве
Таблица 2.3
Типы гибридизации атомных орбиталей и расположение гибридных орбиталей в пространстве.
| исходные атомные орбитали | тип гибридизации | расположение гибридных орбиталей в пространстве | примеры |
| s, p | sp | линейное (угол 180о) | Be(CH3)2, HgCI2 |
| s, p, p | sp2 | плоское к вершинам треугольника (угол 120о) | BF3 |
| s, p, p, p | sp3 | тетраэдрическое(угол 109,5о) | CH4, TiCI4 |
| d, s, p, p | dsp2 | плоское квадратное(угол 90о) | |
| d, s, p, p, р | dsp3 | тригонально- (углы 90о и бипирамедальное ( 120о) | PF5 |
| d, d, s, p, p, р | d2sp3 | октаэдрическое (угол 90о) | SF6 |
За счёт этого энергия её взаимодействия (отталкивание) со связующими парами больше, чем между этими парами. Результатом отталкивания является уменьшение значения угла связи в рассматриваемой молекуле с 109,5о до 107о. В молекуле воды на sp3 гибридных орбиталях атома кислорода находится две неподелённые пары, суммарное влияние которых на связующие пары ещё больше чем в молекуле NH3, что ведёт к дальнейшему уменьшению валентного угла до 104,5о. В процессе взаимодействия NH3 с частицей, имеющей свободную орбиталь, происходит образование связи по донорно-акцепторному механизму. При этом неподелённая пара становится связующей, а электрической поле вокруг атома азота – симметричным, т.е. образующаяся частица будет иметь правильное тетраэдрическое строение, например, ион NH4+:
H3N: + □Н+ = NH4+
Очевидно, что тетраэдрическое строение будет иметь и ион дигидроксония :Н4О2+. Необходимо напомнить, что понятие «гибридизация» позволяет интерпретировать образование только системы σ-связей, которая предопределяет геометрию молекулы.
В однотипных молекулах электронная плотность гибридных орбиталей, согласно квантовомеханическим расчётам, снижается с ростом значения главного квантового числа исходных атомных орбиталей. Это снижает эффективность перекрывания таких орбиталей с орбиталями атомов- партнёров и вклад указанных взаимодействий в общую энергию системы уменьшается (таблица 3.3).
Таблица 3.3. Характеристики молекул состава ЭН3
| состав молекул | длина связи в нм | валентный угол Н – Э – Н | Е связи в кДж/моль |
| NH3 | 0,101 | 107o | |
| PH3 | 0,142 | 94o | |
| AsH3 | 0,152 | 92o | |
| SbH3 | 0,170 | 91o |
Как видно из представленных данных валентный угол в молекулах водородных соединений пиктогенов меняется от близкого к тетраэдрическому до почти до прямого, что подтверждает результаты описанных выше расчётов.
МВС позволяет описывать и системы, в которых химическая связь образуется в результате одновременного перекрывания нескольких орбиталей. Такие связи носят название делокализованных и многоцентровых. На рисунке 24.3 показан один из вариантов образования трёхцентровой делокализованной связи, образование которой наблюдается в молекулах O3, SO2, HNO3 ионе CO32- и других частицах. Эта связь типа π возникает за счёт перекрывания р - орбитали центрального атома с р-орбиталями периферийных атомов, имеющих с центральной орбиталью одинаковое значение магнитного квантового числа. Более подробно строение подобных частиц будет обсуждено в конце данного модуля.
Рис. 24.3. Перекрывание ру орбиталей в процессе образования трёхцентровой делокализованной связи.
Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 498; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |