Картинки по запросу геометрической форме

Формулалар Льюис көп айтады, электрондық құрылысы мен тұрақтылығын молекулалардың, бірақ әзірге ештеңе айта алады, олардың кеңістіктегі орналасуы құрылымы. Теориясы, химиялық байланыс екі жақсы көзқарас түсінігі және предсказанию геометрия молекулалардың. Олар жақсы келісіледі.

Бірінші тәсіл деп аталады теориясымен отталкивания валентных электронды жұп (ОВЭП). Қарамастан, “қорқынышты” атауы, мәні бұл тәсіл өте қарапайым және түсінікті:

химиялық байланыс және неподеленные электрондық жұптар молекулах ұмтылады расположиться қалай болады, әрі қарай бір-бірінен.

Түсіндірсек, нақты мысалдар. Молекуласындағы BeCl2 бар екі байланыс Be—Cl. Нысаны осы молекулалар болуы тиіс осы екі байланыс атомдары хлор, олардың ұшында орналасқан болады, әрі қарай бір-бірінен:

Бұл тек сызықтық нысан молекуласының кезде, арасындағы бұрыш байланыстары бар (бұрышы ClBeCl) 180о тең.

Басқа мысал: BF3 молекуласындағы бар 3 байланыс B—F. Олар орналасады қалай болады, әрі қарай бір-бірінен және молекула пішіні жазық үшбұрыштың барлық бұрыштары арасындағы байланыстар (бұрыштары FBF) тең 120о :

Тағы бір мысал: молекуласындағы CH4 бар 4 байланыс C—H. Барлық 4 байланыс расположатся барынша алыс бір-бірінен, тек сонда ғана молекуласы қатысады нысанын тетраэдра, ортасында атом C, ал шыңдарында – атомдар H. Айтпақшы, “төртбұрышты” молекуласындағы арасындағы қашықтық атомдарымен сутегі аз, сондықтан нақты молекуласы CH4 бар нысаны тетраэдра:

Молекуласындағы CH4 бұрышы НСН сияқты математикалық тетраэдре: 109о28′.

Соңғы мысал: H2O молекуласы құрамында екі байланыс O—H, екі неподеленные жұп электрондар. Қорытынды: бұл молекуласы, сондай-ақ болуы тиіс нысаны, оск мүшесі м. тетраэдр.

Нақты бұл тетраэдр аздап искажен, өйткені неподеленные жұп итеріледі бір-бірімен бірнеше күшті қарағанда, поделенных жұп және поделенные жұп итеріледі бір-бірінен. Сондықтан нақты бұрышы HOH құрайды 109о, ал сәл кем 105о. Алайда орталықтары бойынша атомдар қалай көруге болады, молекула су бар угловую нысаны.

Егер енгізілсін белгілер: п. ғ. к. – неподеленная бу, п. п – поделенная жұп болса, онда салыстырмалы отталкивание олардың арасындағы береді осындай бірқатар:

(н. п/п. ғ. к.) > (н. п/п. п) > (п. п/п. п).

Теориясы отталкивания валентных электронды жұп (ОВЭП) қарапайым және наглядна. Ол сүйенеді классикалық геометриясы және мүмкіндік береді дұрыс болжау нысанын молекулалардың.

Алайда, білім беру бірдей байланыстар бірі-атом орбиталей түрлі енгізуді талап ретінде, мұндай БУДАНДАСТЫРУ (яғни “араластыру”) атом орбиталей. Неліктен бұл ұғым болды.

Оралайық уже таныс бізге молекуласындағы BeCl2. Оның білім әбден түсінікті электронды құрылыстар атомдар бериллий және хлор, ол бейнеленеді формулалары Льюис:

Электрондық конфигурациясы валентной қабығының бериллий 2s2. Реакциясы үшін екі хлор атомдарынан көшу қажет электрондар бериллийдің қозған күйіне:

Егер бір атом хлор связывался берилиймен есебінен 2s-электрона бериллий, ал екіншісі – 2p-электрона бериллий, онда байланыс Be—Cl еді бірдей. Алайда, іс жүзінде екі байланыс бірдей, ұзындығы, беріктігі және астында орналасқан 180о.

Түсіндіру үшін mla байланыстар Be—Cl, – дейді туралы sp-будандастыруды валентных атом орбиталей бериллий, бір s-орбиталь және бір p-орбиталь (олар обведены овалом орбиталық диаграммада) қалай араласады және выравниваются нысан бойынша және энергия бере отырып, екі бірдей sp-гибридті орбитали (сур. 3-7).

Сур. 3-7. sp-гибридизация валентных орбиталей бериллий қосылған BeCl2. Әр гибридті орбиталь несимметрична (созылған жағына ядро). Екі гибридті орбитали бериллий жатыр бір тік.

Болып саналады, бұл арқасында sp-будандастыруды BeCl2 молекуласы бар сызықтық нысанын және барлық үш оның атомы бар бір тік, ал екі байланыс Be—Cl мүлдем бірдей. Осындай геометрия және барлық басқа sp-гибридизованных молекулалардың – кез келген элементтер кіреді, бұл молекулалар.

Егер валентті қабықша атом қамтиды электрондар бір s-орбитали және екі p-орбиталях, онда орын sp2-гибридизация орбиталей. Мысал sp2-гибридизация бор кезінде білім BF3 молекуласының. Орбиталық диаграммада обведены бір s – және екі p-орбитали, “араласады”, яғни гибридизуются. Бірі ОВЭП біз білеміз, sp2-гибридті молекулалардың фрагменттері бар нысаны жазық үшбұрыш (сур. 3-8).

Сур.3-8. sp2-гибридизация валентных орбиталей бор қосылу BF3. Үш sp2-гибридті орбитали бор жатыр бір жазықтықта бұрышпен 120o.

Ақырында, қашан араласады бір s – және үш p-орбитали туындайды sp3-гибридизованные молекулалар геометриясы бар тетраэдра (сур. 3-9). Мысал молекуласы метан СН4.

Сур. 3-9. sp3-гибридизация валентных орбиталей көміртегі. Төрт sp3-гибридті орбитали көміртегі жіберілді шыңдары дұрыс тетраэдра. Атом көміртек орталығында орналасқан тетраэдра. Бұрыштары арасындағы барлық байланыстар тең және мынаны құрайды 109°28′.

Бар маңызды ереже:

Кезінде будандастыруды САНЫ ГИБРИДТІ ОРБИТАЛЕЙ әрқашан СИЯҚТЫ САНЫНА БАСТАПҚЫ АТОМ ОРБИТАЛЕЙ.

Егер гибридті орбитали байланысты атомдарымен бірдей болса, онда байланыс жоқ бір-бірінен ерекшеленеді. Басқа жағдайларда кездеседі, аздаған ауытқу стандартты валентных бұрыштары. Мысалы, молекуласындағы су H2O оттегі – sp3-гибридтік, ортасында дұрыс тетраэдра, шыңы, оның “қарап” екі сутегі атомы және екі неподеленные жұп электрондардың (сур. 3-10а). Нысаны молекулалар угловая, егер көру орталықтары бойынша атомдар. – Валентті бұрышы НОН құрайды 105о, бұл өте жақын теориялық мәніне 109о.

Сур. 3-10. sp3-гибридизация атомдар оттегі және азот молекулах а) H2O және б) NCl3.

Егер болмайтындай будандастыруды (“теңестіру” байланыстар O-H), – валентті бұрышы HOH еді тең 90°, өйткені сутегі атомдары еді жалғанған екі өзара перпендикулярным р-орбиталям. Бұл жағдайда біздің әлем жеңілдіктері еді, бәлкім, мүлде басқаша. Неге? Бұл сұраққа сіз жауап беру өздері, қашан прочтете туралы молекуласындағы H2O жеке тарауда арналған судағы ерітіндісі.

Міндеттері.

3.18. – Сур. 3-10(б) бейнеленген sp3-гибридті молекуласы NСl3. Салыңдар орбиталық диаграмманы азот көрсетіңіз онда гибридизующиеся орбитали. Жазыңыз өзара іс-қимыл атом азот және үш атомдар хлордың көмегімен құрылымдардың Льюис.

3.19. Алюминий хлориді AlCl3 реакция хлорид-ионом Cl– анион түзеді AlCl4–. Түрін анықтаңыз орбиталей будандастыруды алюминийден жасалған екі бөлшектер. Предскажите геометриялық пішінді екі бөлшектер негізінде теориясы ОВЭП теориясы мен будандастыруды.

3.20. Негізінде теориясы ОВЭП предскажите қандай бұрышы ClNCl молекуласындағы NСl3 (сур. 3-10б): көп немесе аз 109о?

3.21. Молекуласындағы NCl3 атом азот бар sp3-будандастыруға. Ал қандай, сіздің ойыңызша, будандастыру атомдар хлор осы молекуласындағы?

3.22. Негізінде теориясы ОВЭП изобразите геометриялық пішінін аниона SbF6–. Ескерту: бұл мәселені шешуге қажет білу геометрия.

3.23. Анықтаңыз будандастыруға орталық атом молекулах: а) BH3, б) BeH2,) PH3.

3.24 (НМУ). Алюминий үшін белгілі қосылыстар анионом құрамын AlF63-, ал бор құрады отырып, фтор тек анион құрамын BF4-. Түсіндіріңіз бұл факт. Көрсетіңіз будандастыруға атом орбиталей металды көрсетілген анионах және олардың кеңістіктік құрылысы.