Hybridisering i kjemi

Den orbitale modellen for kjemi

• Orbitalmodellen er den mest moderne atommodellen i fysikk og kjemi (Fra og med 07/2013).
• Orbitalene beskriver sannsynlighetsområdet for elektroner rundt atomkjernen.
• Det er forskjellige typer orbitaler: de enkleste er s og p orbitaler.
• s orbitaler er sfæriske, noe som betyr at de er sfæriske. p orbitaler er dumbbellformet.
• For hver periode du har inne Periodiske tabell Når elementene går ned, tilsettes et elektronskall rundt kjernen og et skall består av ett s, tre p og muligens andre mer kompliserte orbitaler.


Atomisk modell - enkelt forklart

For å forstå kjemien til de forskjellige elementene, må man vite hvordan atomer ...

• De tre p -orbitalene per skall varierer i orientering i rommet - en snakker om en p hver_x-, s_y- og s_z-Orbital. Men de har alle det samme energi, de kalles degenererte.
instagram viewer
• Hver orbital kan opptas av maksimalt to elektroner, som må variere i spinnet.

Hybridisering ved hjelp av eksempelet metan

• Det klassiske eksemplet i kjemi for å forklare hybridisering er metanmolekylet CH₄.
• Karbonatomet har fire valensorbitaler - 2s -orbitalen og de tre 2p -orbitalene. Elektronkonfigurasjonen er 1s²2s²2p².
• I metan er fire hydrogenatomer bundet til karbonatomet. Alle H-C-H-vinkel er 109,5 ° (ideell tetraedral vinkel) og alle fire CH-avstander er 108,7 pm lange. Men hvordan er det mulig at de fire hydrogenatomer er bundet likt, selv om to typer orbitaler tilveiebringes av karbonatomet for bindingene?
• Løsningen er hybridisering av orbitalene. Den sfæriske 2s-orbitalen og de tre dumbbellformede 2p-orbitalene blandes og danner fire identiske sp³-orbitaler. sp³ orbitaler er også formet som manualer, men den ene siden av manualen er betydelig større enn den andre. I tillegg har de nyopprettede sp³ -orbitalene alle den samme energien, som ligger mellom energien til s orbitaler og den til orbitalene (hybridorbitalene er degenererte).
• Hver sp³-bane i karbonatomet er nå tilgjengelig for en C-H-binding, og det samme er alle bindinger er dannet av de samme orbitalene, har de alle samme lengde og danner samme vinkel en.
• s og p orbitaler kan også inngå andre hybridiseringer: en s og to p orbitaler danner tre sp² orbitaler og en s og en p orbitaler danner to sp orbitaler. Alle hybridorbitaler fra s og p er dumbbellformet, bare forskjellen i størrelse mellom de to halvdelene varierer.