На головну

Види гібридизації АТ і геометричні параметри частинок

  1.  Атомне ядро. елементарні частинки
  2.  Взаємодія важких заряджених частинок з речовиною
  3.  Взаємодія частинок з речовиною
  4.  Види потоків платежів та їх основні параметри
  5.  Вплив активаторів та інгібіторів на кінетичні параметри бактеріальної амілази
  6.  Хвильові властивості частинок. Хвиля де Бройля. Досвід Девіса і Джермера. (Лекція 9)
 Тип гібридизації  Розташування гібридних АТ  Кут між зв'язками  Количе-ство Е  Геометрична форма і склад молекули  приклад
sp  лінійне  180 °  лінійна АВ2  BeCl2
sd  лінійне  90 °  кутова АВ2  SrCl2
sp2 або sd2  трикутне  120 ° зменшується  трикутник АВ3кутова АВ2Ё  BF3SnCl2
sp3 або sd3  Тетраед-річеская  109 ° 28/зменшується зменшується    тетраедр АВ4Трігональная піраміда АВ3ЁУгловая АВ2Ё2  CH4NF3H2O
sp3d  Трігонально-біпірамі-віддалене  90 ° і 120 ° ______ 180 ° і 90 ° 180 °    Трігональная Бипирамида АВ5Неправильний тетраедр АВ4Ет-образна АВ3Ё2лінійна АВ2Ё3  PCl5SF4ClF3XeF2
sp3d2  Октаедр-чеський  90 ° 90 ° 90 °    октаедр АВ6Трігональная піраміда АВ5ЁКвадрат АВ4Ё2  SF6SbF XeF4
sp3d3 або sp3d2f  Пентагональ-но-біпірамі-віддалене  ____ ____    Пентагональними піраміда АВ7Неправильний октаедр АВ6Ё  IF7XeF6

При утворенні КС між атомами однаковою хімічної природи (наприклад, в молекулах Н2, Cl2, Про2) Загальне електронне хмара розташовується в просторі між ядрами симетрично. Таку КС називають неполярной. Якщо ж зв'язок утворюють атоми різних елементів, то загальні електрони зміщуються в бік атома з великим значенням ЕО і таку КС називають полярної. Зсув електронної щільності в область більш електронегативного елемента призводить до виникнення в його околоядерном просторі ефективного негативного заряду q-, І, навпаки, нестача електронної густини у взаємодіє з ним атома веде до появи ефективного позитивного заряду q+. Така система являє собою електричний диполь, тому мірою полярності КС є величина електричного моменту диполя (ЕМД) зв'язку mА-В, Кл ? м, яку можна оцінити за формулою

 (16)

де l - Довжина диполя. При оціночних розрахунках довжину диполя можна приймати на рівні довжині зв'язку.

ЕМД можна також висловлювати в Деба, D: 1 D = 3,33 ? 10-30 Кл ? м.

Полярну КС характеризують за допомогою ступеня ионности (СІ) і ступеня ковалентності (СК) зв'язку, які в сумі складають 100% (СІ + СК = 100%). СІ показує частку (%) зміщенням загальної електронної пари в область атома з великим значенням ЕО. Її можна оцінити за формулою

 % (17)

де е - Заряд електрона (е = 1,602 ? 10-19 Кл).

З рівняння (17) випливає, що зі збільшенням DЕО взаємодіючих атомів СІ зв'язку збільшується, а СК зв'язку зменшується. Кількісна зв'язок між СІ і DЕО приведена на рис.1.

Мал. 1. Залежність СІ від ?ЕО.

mА-В - Величина векторна, спрямована від позитивного полюса диполя до негативного. Наприклад, в молекулі HF mН®F буде направлений від атома водню до атома фтору, так як ЕО (F)> ЕО (Н) (див. табл.4).

Молекули з полярними КС в залежності від розподілу сумарної електронної щільності всіх зв'язків в молекулі можуть бути полярними и неполярними. Молекула вважається неполярной, якщо ЕМД молекули m  , Який визначається шляхом геометричного складання ЕМД всіх її зв'язків, дорівнює нулю.

Наприклад, в молекулі СО2 (Див. Рис.2), яка має симетричне лінійне будова, ЕМД окремих зв'язків спрямовані в протилежні сторони і при їх геометричному складання повністю компенсують один одного. Тому m  = 0 і молекула СО2 є неполярной.

В полярній молекулі m >0, тобто геометричне складання векторів ЕМД зв'язків дає кінцевий вектор m . Наприклад, в кутовий молекулі Н2О (див. Рис.2б) полярні зв'язку розташовуються під кутом 104,5 °. При геометричному складання ЕМД зв'язків не відбувається їх взаємної компенсації (m >0, молекула полярна).

а) б)

Рис.2. Векторне складання ЕМД на прикладі молекул Н2О і СО2.

У табл. 6 наведені передбачувані полярності молекул різної геометричної форми.

За методом молекулярних орбіталей (ММО) молекула розглядається як єдине ціле - ядра атомів становлять каркас молекули, а електрони атомів стають загальними для всієї молекули, і розташовуються на молекулярних орбіталях (МО). Метод заснований на наступних положеннях:

1. МО утворюються шляхом лінійної комбінації АТ, тобто додавання або віднімання вихідних АТ - метод лінійної комбінації АТ (ЛКАО).

За методом ЛКАО: якщо МО утворюється в результаті складання АТ, то її енергія буде нижче, ніж енергія вихідних АТ. Така орбіталь називається зв'язує МО (позначається s, p або d залежно від типу перекривання електронних хмар). У разі віднімання АТ виникає МО має більш високе значення енергії, ніж вихідна АТ і називається розпушують (Позначається s * , p *  або d * ). Електрон, що знаходиться на зв'язує МО, забезпечує зв'язок між атомами, а електрон, що знаходиться на розпушують МО, послаблює зв'язок між атомами;

2. При заповненні електронами МО виконуються принцип Паулі і правило Гунда;

3. Число МО дорівнює числу взаємодіючих АТ реагують атомів. Наприклад, при взаємодії двох АТ з боку кожного атома в молекулі типу А2 утворюється чотири МО, з яких дві зв'язують і дві розпушують.

4. За зростанням енергій МО двоатомних молекул першого періоду і початку другого періоду (до N2 включно) можна розташувати в наступний ряд: ?  

МО двоатомних молекул кінця другого періоду (від Про2 і далі) по зростанню енергій розташовуються в дещо інший ряд:

?  

Таблиця 6



 ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК І БУДОВА МОЛЕКУЛ |  Будова і очікувана полярність молекул

 Отже,. |  Короткі теоретичні відомості |  Основні характеристики подуровней |  Залежність деяких властивостей елементів і їх сполук від Z |  Відносна електронегативність деяких елементів |  Рішення |  Рішення |  Рішення |  Рішення |  Рішення |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати