1 / 19

Hibridi z acija ( s - elektroni)

Hibridi z acija ( s - elektroni). H 2 O. O  (1s) 2 (2s) 2 (2p) 4. 2s. 2p z. 2p x. 2p y. 1s. H atom. 1s. j e z gra O atoma. +. _. 2p x. +. 1s. Predviđa kut HOH od 90 0 ! Eksperimentalni kut je 104.5 0 ! Kako objasniti?. _. H atom. 2p y. Još dva primjera:. CH 4. NH 3.

regis
Download Presentation

Hibridi z acija ( s - elektroni)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Hibridizacija (s - elektroni) H2O O  (1s)2(2s)2(2p)4 2s 2pz 2px 2py 1s H atom 1s jezgra O atoma + _ 2px + 1s Predviđa kut HOH od 900! Eksperimentalni kut je 104.50! Kako objasniti? _ H atom 2py

  2. Još dva primjera: CH4 NH3 N H 109.50 H H H C H 1070 H H Kut između 2p orbitala je 900. Ovi kutovi se razlikuju od toga! tetraedarska simetrija! Svi kutovi su isti!

  3. Pauling i Slater: Elektroni se ne nalaze u “čistim” s i p orbitalama već dolazi do hibridizacije! sp hibridi + = 2s 2p Y1 _ = 2s 2p Y2 položaj jezgre atoma! hibridi nastaju linearnom kombinacijom 2s i 2p AO-s na istom atomu!

  4. ovdje je hibridna orbitala pozitivna položaj jezgre atoma Y2 Y1 Iz ortonormiranosti 2s i 2p orbitala slijedi ortonormiranost sp hibrida! ovdje je hibridna orbitala negativna • Karakteristike sp hibrida: • Usmjerenost hibrida Y1 i Y2 (Y1 hibrid je usmjeren prema desno a Y2 hibrid prema lijevo) • Kut između 2 sp hibrida je 1800!

  5. Zašto dolazi do hibridizacije? • 2p orbitala ima nešto višu energiju od 2s orbitale. Stoga je potrebno potrošiti nešto energije da se elektron iz 2s orbitale “promovira” u sp hibrid! To je negativan doprinos! • sp hibrid je puno više usmjeren od 2s i od 2p orbitale. Stoga, ako se u smjeru usmjerenja sp hibrida nalazi orbitala nekog drugog atoma, dolazi do puno jače kemijske veze nego li u slučaju 2s ili 2p orbitale. To je pozitivan doprinos! U konačnom balansu pozitivan doprinos je puno jači od negativnog i stoga je energetski povoljno formiranje hibrida! Glavni razlog nastajanja hibrida je mala razlika u energiji 2s i 2p orbitale. Da je ta razlika puno veća, do hibridizacije ne bi dolazilo!

  6. 2s i 2p orbitale se mogu kombinirati i u druge hibride (ne samo sp) Opčenit način formiranja hibridnih orbitala: hibridne orbitale Atomske 2s i 2p orbitale (na istom atomu!) hibridne orbitale moraju biti ortonormirane! (međusobno ortogonalne i normirane)

  7. sp2 hibridi 2s, 2px i 2py Y2 y x Y1 kut između sp2 hibrida je 1200! Y3 sp3 hibridi 2s, 2px, 2py i 2pz kut između sp3 hibrida je tetraedarski: 109.50! primjer: CH4

  8. Formiranje kemijske veze atoma A i B prekrivanje orbitala A B sp sp2 sp3 Veza nastala interakcijom hibrida na atomu A i AO (ovdje 1s orbitale) na atomu B. opadanje jačine usmjerenosti hibrida Veza nastala interakcijom hibrida na atomu A i hibrida na atomu B. prekrivanje orbitala Jačina veze je približno proporcionalna prekrivanju orbitala! B A jezgre atoma A i B

  9. Stvaranje s kemijske veze (primjer sa sp-sp vezom) s * =spa-spb E spa spb atom A atom B s =spa+spb Atom A donira 1 elektron u spa hibrid (sp hibrid na atomu A), a atom B donira 1 elektron u spb hibrid. Hibridi interagiraju stvarajući veznu s orbitalu u koju se smještaju oba elektrona (sa suprotnim spinovima). Na isti način nastaju i drugi tipovi s veze (kombinacije sp-s, sp2-s itd.)

  10. Integrali prekrivanja hibrida C-H C-C S sp-sp 0.88 sp2-sp2 0.78 sp3-sp3 0.67 S sp-s 0.76 sp2-s 0.74 sp3-s 0.72 jače prekrivanje  jača veza!

  11. CH4 NH3 usamljeni elektronski par H sp3 jezgra N atoma N sp3 H C H jezgre H atoma H unutrašnji kutovi između sp3 hibrida su približno tetraedarski: 1070 (radi elektrostatskog odbijanja elektronskog para to je nešto manje od tetraedarskog kuta) svi kutovi između sp3 hibrida su tetraedarski: 109.50

  12. C2H6 H H H C H C sp3 hibridi H H Formiranje kemijskih veza kod molekule C2H6. C-C veza nastaje interakcijom dva sp3 hibrida. Svaka C-H veza nastaje interakcijom jednog sp3 hibrida i 1s AO na odgovarajućem H atomu! Dvije CH3 grupe relativno lako rotiraju oko osi određene C-C vezom!

  13. H H C3H8 C H H H C C H Svi hibridi su sp3 hibridi! Relativno slobodna rotacija CH3 grupa! H H

  14. C2H4 H H sp2 hibridi C C H H Svaki C atom donira 3 vezna elektrona u sp2hibride (u svaki hibrid po jedan elektron). Ti elektroni stvaraji 5 s veza (jedna C-C i četiri C-H s veze). Te s veze stvaraju krutu planarnu geometriju C2H4 molekule! Preostaje po 1 vezni elektron za svaki C atom!

  15. Pogled sa strane na molekulu C2H4 p veza H H C C H H 2pz orbitale z os Preostala 2 elektrona se nalaze u 2pz orbitalama i tvore p vezu! Ta veza onemogućava rotaciju CH2 grupa oko C-C osi! (što se tiće s-elektrona, ta rotacija bi bila moguća!) radi različitih simetrija s i p elektroni ne interagiraju (točnije – interagiraju vrlo slabo!)

  16. Metoda maksimalnog prekrivanja: jače prekrivanje  jača veza! Y1 y Y1 i Y2 su spn hibridi gdje je n varijabilno (ne nužno cijeli broj!) f Y1 i Y2 su ortonormirani: Y1Y2dt=0, Y1Y1dt=1, Y2Y2dt=1 x Y2 Dva ortogonalna hibrida pod kutom f!

  17. Y1=a s+b p1 hibridi istog tipa (iste hibridizacije) Y2=a s+b p2 linearne kombinacije px i py orbitala a2+b2=1 radi ortogonalnosti s i p orbitala! s karakter hibridizacije! F je kut među hibridima!

  18. s karakter hibrida kao funkcija kuta između hibrida a2 čiste p orbitale f sp3 hibrid sp hibrid sp2 hibrid U metodi maksimalnog prekrivanja se maksimizira ukupno prekrivanje (približna masimizacija energije svih kemijskih veza). Hibridi više nisu “čisti” sp, sp2 i sp3 i dobivaju se realniji kutovi!

  19. Pitanja hibridizacija • Zašto je potrebna hibridizacija? Kako objašnjavamo kutove kod molekule vode, molekule amonijaka itd.? • Kako nastaje hibridizacija? Čime je ona omogučena? • Objasnite svojstva sp (sp2, sp3) hibrida! • Što je to metoda maksimalnog prekrivanja? • Kako ovisi s karakter dva istovjetna hibrida o kutu između njih? • Kako ovisi jačinausmjerenosti hibrida o vrsti hibrida? • Objasnite pomoću hibridizacije geometriju CH4 (NH3) molekule! • Objasnite geometriju C2H6 (C3H8) molekule! • Objasnite geometriju C2H4 molekule! • Zašto CH3 grupe kod molekule C2H6 relativno slobodno rotiraju oko C-C veze, a CH2 grupe kod molekule C2H4 ne rotiraju oko C-C veze? • Koja su svojstva hibridnih orbitala?

More Related