Инфоурок Химия КонспектыКонспект Гибридизация в молекудах неорганических веществ

Конспект Гибридизация в молекудах неорганических веществ

Скачать материал

Гибридизация в молекудах неорганических веществ.

Для начала вспомним, что гибридизация орбиталей — процесс смешения разных (s, p, d, f) орбиталей центрального атома многоатомной молекулы с возникновением одинаковых орбиталей.

Сущность гибридизации валентных атомных орбиталей была предложена американским химиком Лайнусом Полингом в 1931 г. , отвечая на вопрос, почему при наличии у центрального атома разных (s, p, d) валентных орбиталей, образованные им связи в многоатомных молекулах с одинаковы-ми структурами оказываются эквивалентными по своим энергетическим и пространственным характеристикам.

В 1954 году Нобелевский комитет удостоил Л.Полинга премии по химии «За изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных молекул». В 1958 году Л. Полинг развил теорию изогнутой химической связи, учитывающую кулоновское отталкивание электронов. По этой теории двойная связь описывалась как комбинация двух изогнутых химических связей, а тройная связь как комбинация трёх изогнутых химических связей.

Этот принцип нашёл отражение в теории отталкивания электронных пар Гиллеспи — Найхолма, первое и наиболее важное 1 правило которое формулировалось следующим образом: «Электронные пары принимают такое расположение на валентной оболочке атома, при котором они максимально удалены друг от друга, т.е электронные пары ведут себя так, как если бы они взаимно отталкивались». 2 правило состояло в том, что «все электронные пары, входящие в валентную электронную оболочку, считаются расположенными на одинаковом расстоянии от ядра.

Каждому типу гибридизации соответствует строго определённая пространст-венная ориентация гибридных орбиталей центрального атома, что позволяет её использовать как основу стереохимических представлений в неорганической химии.

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №1

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №2

1 из 2

Рассматривая процесс образования ковалентной химической связи, часто применяют понятие: гибридизация атомных орбиталей. Гибридизация атом-ных орбиталей связана с квантово-химическим процессом перестрой-ки. Орбитали в сравнении с исходными атомами имеют иное строение. Суть гибридизации заключается в том, что тот электрон, который располагается рядом с ядром связанного атома, определяется не конкретной атомной орбиталью, а их совокупностью.

Как видно из таблицы выше, такой тип гибридизации, как SP, представляет собой линейную структуру, угол между связями составляет 180 градусов. Примером молекулы с подобным вариантом гибридизации является BeCl2.

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №3

Такой же тип гибридизации в соединениях: C2H2, ZnCl2, BeH2, CO2 (O=C=O), NO2+ (O=N+=O).

Следующий тип гибридизации – SP2. Молекулы характеризуются треугольной формой, угол между связями составляет 120 градусов. Типичным примером такого варианта гибридизации является BCl3.

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №4

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №5

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №6

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №7

1 из 4

Такой же тип гибридизации в соединениях: BH3, BF3, C2H4, AlCl3, некоторые органические соединения, NO3—, CO3 2-.

Тип гибридизации SP3 предполагает тетраэдрическое строение молекулы, типичным примером вещества с данным вариантом гибридизации является молекула метана CH4. Валентный угол в таком случае составляет 109 градусов 28 минут.

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №8

SP3 — гибридизация проявляется и в ионах: NH4+, SO4 2-, PO4 3-, BF4-, ClO4—, и, в соли SnCL4.

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №9

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №10

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №11

1 из 3

В гибридизации принимают непосредственное участие не только парные электроны, но и неразделенные пары электронов.

К примеру, в молекуле воды между атомом кислорода и атомами водорода существуют две ковалентные полярные связи. Кроме того, сам атом кислорода обладает двумя парами внешних электронов, которые не принимают участия в создании химической связи. Эти 4 электронные пары в пространстве занимают определенное место вокруг кислородного атома. Так как все они обладают одинаковым зарядом, в пространстве они отталкиваются, электронные облака находятся друг от друга на существенном расстоянии.

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №12

Тип гибридизации атомов в данном веществе предполагает изменение формы атомных орбиталей, происходит их вытягивание и выстраивание к вершинам тетраэдра. В результате молекула воды приобретает угловую форму, между связями кислород-водород валентный угол составляет 104,5

Для того чтобы определить тип гибридизации углерода, можно использовать определённые правила:

— выявляют центральный атом, вычисляют количество σ-связей;

— ставят в частице степени окисления атомов;

— записывают электронную конфигурацию главного атома в требуемой степени окисления;

— составляют схему распределения по орбиталям валентных электронов, спаривая электроны;

— выделяют орбитали, которые принимают непосредственно участие в образовании связи, находят неспаренные электроны (при недостаточном для гибридизации количестве валентных орбиталей применяют орбитали следующего энергетического уровня).

Рассмотрим гибридизацию в молекуле аммиака. Неразделенная пара электронов оказывает влияние на результирующий показатель дипольного момента всей молекулы.

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №13

Атом азота имеет электронную конфигурацию 1s22s22p3 и способен к гибридизации. В валентно-возбуждённом состоянии происходит переход 2s электрона в 2р ячейку с образованием свободной пары электронов.(1s22s2p4). Три sp3- орбитали используются для связи с водородом. На 4-й гибридизи-рованной орбитали атома N находится неподеленная пара электронов.Эта электронная пара отталкивает sp3- гибридные орбитали, и они стремятся принять тетраэдрическую направленность с углом Н-N-H, равным 107º30'.

В азотной кислоте мы можем проследить SP3 — гибоидизацию:

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №14

У атома азота имеется 3 неспаренных р-электрона на внешнем слое, за счет которых он образует с атомами кислорода 3 — сигма связи. За счет неподеленной пары образуется 4 ковалентная связь.

Возможна гибридизация атомных орбиталей, затрагивающая и d-орбиталь:

Гибридизация в молекудах неорганических веществ., изображение №15

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Конспект Гибридизация в молекудах неорганических веществ"

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Специалист в области обращения с отходами

Получите профессию

Методист-разработчик онлайн-курсов

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 625 053 материала в базе

Материал подходит для УМК

  • «Химия. Среднее профессиональное образование», Габриелян О.С., Остроумов И.Г.

    «Химия. Среднее профессиональное образование», Габриелян О.С., Остроумов И.Г.

    Тема

    Природа связей в молекулах органических соединений

    Больше материалов по этой теме
Скачать материал

Другие материалы

Методическая разработка для студентов. «Порядок составления кластера по теме: АЛКАНЫ» для специальности 31.02.03 «Лабораторная диагностика»
  • Учебник: «Химия. Среднее профессиональное образование», Габриелян О.С., Остроумов И.Г.
  • Тема: Глава 10. Предельные углеводороды
  • 10.09.2020
  • 1226
  • 19
«Химия. Среднее профессиональное образование», Габриелян О.С., Остроумов И.Г.
Методическое пособие по Химии для студентов (1 курс СПО, специальность "Фармация"
  • Учебник: «Химия. Среднее профессиональное образование», Габриелян О.С., Остроумов И.Г.
  • Тема: Глава 5. Окислительно-восстановительные процессы
  • 08.07.2020
  • 1350
  • 17
«Химия. Среднее профессиональное образование», Габриелян О.С., Остроумов И.Г.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 16.09.2020 6594
    • DOCX 1 мбайт
    • 35 скачиваний
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Фадеева Ольга Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Фадеева Ольга Владимировна
    Фадеева Ольга Владимировна
    • На сайте: 6 лет и 5 месяцев
    • Подписчики: 4
    • Всего просмотров: 49938
    • Всего материалов: 43

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Интернет-маркетолог

Интернет-маркетолог

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации

Учитель биологии и химии

500/1000 ч.

от 8900 руб. от 4450 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 316 человек из 67 регионов

Курс повышения квалификации

Методика реализации образовательного процесса и мониторинг эффективности обучения по дисциплине «Химия» в соответствии с требованиями ФГОС СПО

72 ч. — 180 ч.

от 2200 руб. от 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 86 человек из 34 регионов

Курс повышения квалификации

Инновационные технологии в обучении химии в условиях реализации ФГОС

72 ч. — 180 ч.

от 2200 руб. от 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 38 человек из 27 регионов

Мини-курс

Проектный подход к рекламе: эффективные стратегии и инструменты

8 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Практические аспекты работы логопеда: методы и приемы в логоритмике

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Психологические основы профессиональной деятельности педагога-психолога

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе