Добро пожаловать, Гость!

Новости Гости О нас

Валентные состояния атома углерода. Гибридизация атомных орбиталей.

Для объяснения фактов, когда атом образует большее число связей, чем число неспаренных электронов в его основном состоянии (например, атом углерода), используется постулат о гибpидизации близких по энергии атомных орбиталей. Гибридизация атомных орбиталей (АО) происходит при образовании ковалентной связи , если при этом достигается более эффективное перекрывание орбиталей.

 

 


 

 

Гибридизация атома углерода сопровождается его возбуждением и переносом электрона с 2s- на 2р-орбиталь:


Схематически:



Гибридизация АО - это взаимодействие (смешение) разных по типу, но близких по энергии атомных орбиталей данного атома с образованием гибридных орбиталей одинаковой формы и энергии.


- sp3- Гибридизация (тетраэдрическая)


Одна s- и три р-орбитали смешиваются, и образуются четыре равноценные по форме и энергии sp3-гибридные орбитали.



Оси sp3-гибридных орбиталей направлены к вершинамправильного тетраэдра. Тетраэдрический угол междуними равен 109°28', что соответствует наименьшей энергии отталкиванияэлектронов.


sp3-орбитали могут образовывать четыре σ-связи с другими атомами или заполняться неподеленными парами электронов.


- sp2 - Гибридизация (плоскостно-тригональная)


Одна s- и две p-орбитали смешиваются, и образуются три равноценные sp2-гибридные орбитали , расположенные в одной плоскости под углом 120° (выделены синим цветом). Они могут образовывать три σ-связи. Третья р-орбиталь остается негибридизованной и ориентируется перпендикулярно плоскости расположения гибридных орбиталей. Эта р-орбиталь участвует в образовании π-связи.



- sp - Гибридизация(линейная)


Одна s- и одна р-орбиталь смешиваются, образуя две равноценные sp-орбитали , расположенные под углом 180, т.е. на одной оси.



Гибридные sp-орбитали участвуют в образовании двух σ-связей . Две р-орбитали не гибридизованы и расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Эти p -орбитали образуют в соединениях две π-связи.



Образование связей атомом углерода сопровождается его гибридизацией: