To tylko jedna z 18 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Własności kierunkowe wiązań
2Py
2P x
O
1s
1s
H
H
Cząsteczka wody H2O
Gdyby orbitale
molekularne w cząsteczce
wody były wynikiem
nakładania się orbitali
atomowych 2px i 2py tlenu
z orbitalami 1s dwóch
atomów wodoru, kąt
pomiędzy wiązaniami O-H
wynosiłby 90°.
Zmierzony kąt pomiędzy wiązaniami O-H wynosi 105°. Jak
to wyjaśnić ?
Jak opisać językiem mechaniki kwantowej
cząsteczki mające więcej niŜ dwa atomy
połączone ze sobą ?
♦Opisywać je „parami”, biorąc pod uwagę w
kombinacjach liniowych orbitale „sąsiadów”?
♦... w metodzie LCAO MO za punkt wyjścia
bierzemy orbitale (jednoelektronowe, odpowiadające stanowi podstawowemu) dwóch (??)
atomów tworzących wiązanie.
♦ ... a przecieŜ do kombinacji liniowej moglibyśmy
wziąć inne funkcje ... (nawet z sufitu !)
♦ [jeden z postulatów mechaniki kwantowej głosi: Zbiór orbitali
zdegenerowanych odpowiadających tej samej energii opisuje
zachowanie się elektronu (ów) równie dobrze, jak ich liniowe
kombinacje ...]
1
Hybrydyzacja czyli mieszanie orbitali atomowych
• Hybryd albo hybryda - "mieszaniec" (kundel ?)
• Co to jest hybrydyzacja i jak ją wykorzystać do
utworzenia MO ?
• "Matematyczne reguły hybrydyzacji„:
* tworzymy kombinację liniową orbitali ("atomu centralnego") o
takiej samej lub zbliŜonej energii;
* liczba hybrydów jest równa liczbie wziętych do kombinacji
O.A., których jednakowy udział w kombinacji bierzemy pod
uwagę;
* efektem kombinacji są hybrydy o jednakowych funkcjach
radialnych, a funkcje kątowe róŜnią się tylko kierunkiem (mają
jednakowy kształt);
"Matematyczne reguły hybrydyzacji" (c.d.)
powstałe hybrydy słuŜą jako punkt wyjścia
(zamiast orbitali jednego z atomów) do
tworzenia kombinacji liniowych (orbitali
molekularnych) wedle "zwykłych" reguł;
przy udziale orbitali zhybrydyzowanych tworzą
się wyłącznie orbitale cząsteczkowe (wiązania)
typu σ;
moŜna by zatem powiedzieć, Ŝe orbitali
molekularnych poszukujemy metodą
[LC(A+H)O MO] ...
2
Fizyczny sens hybrydyzacji i jej skutki
• jedno wiązanie chemiczne tworzy się przy
udziale kilku orbitali jednego z atomów ...
• wiązania mają charakter skierowany w
pewnym określonym kierunku w przestrzeni
• nie zapominajmy o róŜnicy elektroujemności:
– mogą powstać wiązania atomowe (kowalencyjne),
– mogą równieŜ powstać wiązania spolaryzowane, o
częściowo jonowym charakterze
Hybrydyzacja - przykłady i zastosowania
• JeŜeli energie dwóch bliskich poziomów,
np. 2s i 2p są bliskie, to elektrony mogą
być "promowane" (czyli wzbudzone) w
dość niskiej temperaturze:
Przykład 1:
W stanie podstawowym
Be K2s22p0, czyli:
2s
2px 2py 2pz
W stanie wzbudzonym
Be K2s12p1, czyli:
2s
2px 2py 2pz
3
Hybrydyzacja - przykłady i zastosowania (2)
• Powstają dwa jednakowe hybrydy, leŜące na osi
x skierowane względem siebie pod kątem 180º moŜna je wykorzystać w kombinacji liniowej do
utworzenia wiązań z innymi atomami ...
+
+
+
2s
+
2s
-
=
-
-
+
=
2px
-
+
2px
Hybrydyzacja - przykłady i zastosowania (3)
W stanie podstawowym
C K2s22p2, czyli:
W stanie
(…)
…
Gaz
∗ składa się z cząsteczek (O2, F2, N2, Na2) lub atomów
(He, Ne, Kr, Xe, Be ... );
∗ cząsteczki poruszają się bezładnie, zderzenia są
spręŜyste lub zbliŜone do spręŜystych, skutkiem tych
ruchów jest m.in. ciśnienie gazu;
∗ brak oddziaływań potencjalnych (cząsteczki są od
siebie znacznie oddalone) pomiędzy cząsteczkami (gaz
doskonały) lub słabe oddziaływania (gaz rzeczywisty);
∗ gęstość gazów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)