Wyk

Wyk

ł

ł

ad 6

ad 6

Podstawy chemii organicznej

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Elektrony walencyjne

Wi

ą

zania chemiczne

Teoria strukturalna

Orbitale molekularne

Atom – podstawowy składnik materii

http://www.ganil-spiral2.eu/science-us/understand-ganil/fundamental-principles

Podstawy chemii organicznej

Struktura atomu

John Dalton – twórca współczesnej

teorii atomów (1803)

http://en.wikipedia.org/wiki/John_Dalton

http://chemistry.tutorcircle.com/inorganic-chemistry/dalton-s-atomic-theory.html

Struktura atomu

Podstawy chemii organicznej

http://2012books.lardbucket.org/books/principles-of-general-chemistry-v1.0/s05-05-the-atom.html

Struktura atomu

Podstawy chemii organicznej

J. Dalton – najmniejsz

ą

, niepodzieln

ą

cz

ęś

ci

ą

pierwiastków chemicznych jest atom

J.J. Thomson – odkrycie elektronów, ujemnie
naładowane elektrony unosz

ą

si

ę

w jednorodnej,

dodatnio naładowanej kuli.

E. Rutheford – nowy model atomu, w którym dodatni
ładunek i wi

ę

kszo

ść

masy atomu s

ą

skupione

w niewielkim j

ą

drze w jego centrum, a ujemnie

naładowane elektrony kr

ążą

wokół j

ą

dra

N. Bohr - hipoteza istnienia zestawu dopuszczalnych
orbit, na których mog

ą

kr

ąż

y

ć

elektrony wokół j

ą

dra

atomowego

Obowi

ą

zuj

ą

cy model atomu, elektrony

s

ą

jednocze

ś

nie cz

ą

stkami i falami.

Atomy bior

ą

udział w reakcjach

chemicznych. Budowa zwi

ą

zku

chemicznych (rodzaj i ilo

ść

atomów) jest stała.

Atomy bior

ą

udział w reakcjach

chemicznych. Budowa zwi

ą

zku

chemicznych (rodzaj i ilo

ść

atomów) jest stała.

5

Atomy danego pierwiastka mog

ą

si

ę

ró

ż

ni

ć

masami.

Wszystkie atomy danego pierwiastka

s

ą

identyczne.

4

Atom zawiera mniejsze cz

ą

steczki,

takie jak protony, neutrony i

elektrony.

Atom jest najmniejsz

ą

cz

ą

stk

ą

pierwiastków chemicznych.

3

Atomy s

ą

podzielne i mo

ż

na je

zniszczy

ć

.

Atomy s

ą

niepodzielne i

niezniszczalne.

2

Pierwiastek chemiczny jest

zbudowany z z niezwykle małych

cz

ą

steczek nazywanych atomami

Materia jest zbudowana z niezwykle

małych cz

ą

steczek nazywanych

atomami

1

Współczesna teoria

Teoria Daltona

N

o

Struktura atomu

Podstawy chemii organicznej

Skaningowy mikroskop tunelowy (STM od ang. Scanning

Tunneling Microscope) – rodzaj mikroskopu ze skanuj

ą

c

ą

sond

ą

(ang. Scanning Probe Microscope) – umo

ż

liwia

uzyskanie obrazu powierzchni materiałów przewodz

ą

cych

ze zdolno

ś

ci

ą

rozdzielcz

ą

rz

ę

du pojedynczego atomu.

Obraz atomów niklu – skaningowy mikroskop tunelowy

(scanning tunneling microscope, STM).

http://researcher.watson.ibm.com/researcher/view_group.php?id=4245

Podstawy chemii organicznej

Struktura atomu

•

Ś

rednica atomu wynosi 10

-10

m

•

Ś

rednica j

ą

dra atomu to 10

-14

m, zatem obj

ę

to

ść

j

ą

dra

atomowego jest mniejsza 10 000 razy od obj

ę

to

ś

ci atomu.

http://www.getchemistryhelp.com/chemistry-lesson-structure-of-the-atom/

atom

J

ą

dro

atomowe

Podstawy chemii organicznej

Struktura atomu

• Pierwiastek o najwy

ż

szej g

ę

sto

ś

ci to osm - 22.59 g/cm

3

.

• Gdyby

ś

cisn

ąć

99.9% masy atomu w 1/10 000 obj

ę

to

ś

ci,

g

ę

sto

ść

j

ą

dra atomowego wynosiłaby około 100 000 000

000 000 g/cm

3

!

• Kostka o wymiarach 1 cm x 1 cm x 1 cm zbudowana z j

ą

der

atomowych miałaby mas

ę

tryliona gramów!

• Gdyby pudełko od zapałek wypełni

ć

j

ą

drami atomowymi,

wa

ż

yłoby ponad 2.5 biliona ton!

http://www.getchemistryhelp.com/chemistry-lesson-structure-of-the-atom/

Podstawy chemii organicznej

Struktura atomu

Struktura atomu

Podstawy chemii organicznej

Liczba atomowa (Z) = ilo

ść

protonów (i jednocze

ś

nie elektronów) w atomie

Liczba masowa (A) = ilo

ść

protonów + ilo

ść

neutronów w j

ą

drze

http://www.universetoday.com/56747/atom-structure/

http://www.atomicarchive.com/Physics/Physics3.shtml

Struktura atomu

http://edudu.pl/sciaga-budowa-atomu,521b28495f2886ca0977

Podstawy chemii organicznej

Elektrony wykazuj

ą

jednocze

ś

nie wła

ś

ciwo

ś

ci cz

ą

stek i

wła

ś

ciwo

ś

ci falowe. Dlatego mo

ż

emy tylko okre

ś

li

ć

prawdopodobie

ń

stwo znajdowania si

ę

elektronu w

konkretnym miejscu.

http://teedee.myweb.uga.edu/imd/ssatom.html

Struktura atomu

Mechanika falowa Schrödingera i mechanika kwantowa

Heisenberga stworzyły podstawy nowoczesnego

rozumienia struktury atomu.

Podstawy chemii organicznej

http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%B6dinger_equation

Struktura atomu

Najlepszym opisem poło

ż

enia elektronów w atomie jest

chmura prawdopodobnych poło

ż

e

ń

– orbital.

Podstawy chemii organicznej

http://www.goldenrosycross.org.mt/wp-content/uploads/2011/11/electron_cloud_by_theemerald.jpg

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Ka

ż

dy orbital atomowy jest okre

ś

lony przez trzy liczby

kwantowe:

•

główn

ą

liczb

ę

kwantow

ą

(n)

•

orbitaln

ą

(poboczn

ą

) liczb

ę

kwantow

ą

(l)

•

magnetyczn

ą

liczb

ę

kwantow

ą

(m)

Do jednoznacznego zidentyfikowania orbitalu niezb

ę

dne jest

podanie warto

ś

ci wszystkich trzech liczb kwantowych (

n

,

l

,

m

).

Podstawy chemii organicznej

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Główna liczba kwantowa (n) okre

ś

la energi

ę

elektronu i

jego odległo

ść

od j

ą

dra. Wszystkie orbitale o danej

warto

ś

ci n nale

żą

do tej samej powłoki atomu.

n=1 (K), n=2 (L), n=3 (M), n=4 (N)

Podstawy chemii organicznej

http://pradeep-vcp.blogspot.com/2011_05_01_archive.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Ka

ż

da powłoka mo

ż

e przyj

ąć

okre

ś

lon

ą

liczb

ę

elektronów

→

2n

2

.

n

1

2

3

4

...

powłoka

K(2e)

L (8e) M (18e)

N(32e)

...

Podstawy chemii organicznej

http://chemistry.tutorcircle.com/inorganic-chemistry/electron-shells.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Orbitalna (poboczna) liczba kwantowa (l) okre

ś

la kształt

orbitalu, dla ka

ż

dej liczby n jej warto

ść

wynosi od 0 do n-1.

Podstawy chemii organicznej

http://pradeep-vcp.blogspot.com/2011_05_01_archive.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

warto

ść

l

0

1 2 3 4 .....

okre

ś

lenie literowe s

p d f

g .....

Ka

ż

dy typ orbitalu (s, p, d, f) posiada swój własny

kształt.

Podstawy chemii organicznej

http://plim14.wordpress.com/2012/07/10/orbitals/

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Zbiór stanów kwantowych (czyli elektronów) o tej samej

warto

ś

ci głównej i pobocznej to podpowłoka elektronowa.

Ka

ż

da powłoka zawiera 1 (n=1) lub wi

ę

cej (n>1) podpowłok.

Wszystkie orbitale o tej samej liczbie l w danej powłoce nale

żą

do tej samej podpowłoki i maj

ą

tak

ą

sam

ą

energi

ę

.

n=1

→

1s

n=2

→

2s 2p

n=3

→

3s 3p 3d

n=4

→

4s 4p 4d 4f

Podstawy chemii organicznej

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Magnetyczna liczba kwantowa (m) okre

ś

la orientacj

ę

przestrzenn

ą

orbitalu. Przyjmuje warto

ś

ci od –l do +l.

Podstawy chemii organicznej

http://pl.wikibooks.org/wiki/Chemia/Liczby_kwantowe

Rozmieszczenie elektronów w atomie

• Dla orbitalu s

→

m=0

→

mo

ż

liwa jest tylko jedna orientacja

• Dla orbitalu p

→

m= -1,0,+1

→

trzy mo

ż

liwe orientacje - px,

py, pz

• Dla orbitalu d

→

m = -2,-1,0, +1,+2

→

pi

ęć

mo

ż

liwych

orientacji - dxy,dyz,dxz,dx2y2,dz2

Podstawy chemii organicznej

http://2012books.lardbucket.org/books/beginning-chemistry/s12-02-quantum-numbers-for-electrons.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Ka

ż

dy orbital mo

ż

e by

ć

zaj

ę

ty przez co najwy

ż

ej dwa elektrony.

Spinowa liczba kwantowa (s) - informuje o spinie (ruchu

obrotowym) elektronu, zgodnym z ruchem wskazówek zegara

(+1/2,

↑

) lub przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (-1/2,

↓

).

Podstawy chemii organicznej

http://chemwiki.ucdavis.edu/Wikitexts/UC_Davis/UCD_Chem_124A%3A_Kauzlarich/ChemWiki_Module_Topics/Spin_Quantum_Number

Rozmieszczenie elektronów w atomie

W obr

ę

bie ka

ż

dej powłoki,

podpowłoka

s

s ma najni

ż

sz

ą

energi

ę

, potem podpowłoka

p

p,

nast

ę

pnie

d

d i ostatecznie

podpowłoka

f

f. Podpowłoki o

ró

ż

nych warto

ś

ciach n mog

ą

mie

ć

nachodz

ą

ce na siebie

warto

ś

ci energii.

Podstawy chemii organicznej

boomeria.org

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Główna liczba kwantowa (n) –

nazwa miasta w adresie.

Orbitalna (poboczna) liczba kwantowa (l) –

nazwa ulicy w

adresie

Magnetyczna liczba kwantowa (m)

– numer domu w adresie

Spinowa liczba kwantowa –

imi

ę

i nazwisko w adresie

Podstawy chemii organicznej

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Podstawy chemii organicznej

Konfiguracja elektronów okre

ś

la ich rozmieszczenie na

powłokach według rosn

ą

cej energii.

http://kaffee.50webs.com/Science/activities/Chem/Activity.Electron.Configuration.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Podstawy chemii organicznej

http://www.forum.biolog.pl/pow-oki-podpow-oki-chmura-elektronowa-vt53686.htm

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Podstawy chemii organicznej

http://www.faqs.org/docs/electric/Semi/SEMI_2.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Podstawy chemii organicznej

http://mrcauseysworld.com/chemistry/configurations.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Elektrony walencyjne – elektrony zewn

ę

trznych powłok.

Elektrony walencyjne zajmuj

ą

orbitale s i p w obr

ę

bie powłoki o najwy

ż

szej

głównej liczbie kwantowej dla danego atomu.

Podstawy chemii organicznej

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/3311/3390683/blb0608.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

• Symbole Lewisa – elektrony walencyjne s

ą

pokazane jako

kropki umiejscowione obok symbolu danego pierwiastka

• 1-4 elektrony

→

pojedyncze kropki

• 5-8 elektronów

→

jeden lub wi

ę

cej sparowanych elektronów

Podstawy chemii organicznej

http://www.iun.edu/~cpanhd/C101webnotes/chemical-bond/lewis-electron-dot.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie

Podstawy chemii organicznej

http://edtech2.boisestate.edu/lindabennett1/502/Compounds%20and%20Naming/Lewis%20Dot.html

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/3311/3390683/blb0608.html

Rozmieszczenie elektronów w atomie –

gazy szlachetne

Gazy szlachetne maj

ą

wypełnion

ą

powłok

ę

walencyjn

ą

.

Posiadaj

ą

one (z wyj

ą

tkiem He) osiem elektronów

walencyjnych (2 elektrony na orbitalu s, 6 elektronów na

orbitalu p)

→

oktet.

Podstawy chemii organicznej

my-lyceum.net

Rozmieszczenie elektronów w atomie –

gazy szlachetne

Gazy szlachetne charakteryzuj

ą

si

ę

stabiln

ą

konfiguracj

ą

elektronow

ą

(oktet) i nie wchodz

ą

w oddziaływania z

innymi atomami.

Podstawy chemii organicznej

http://www.hopaj.pl/63094

Rozmieszczenie elektronów w atomie –

wi

ą

zania chemiczne

W przyrodzie atomy niemal wszystkich pierwiastków

wchodz

ą

w oddziaływania ze sob

ą

tworz

ą

c zwi

ą

zki

chemiczne. W ten proces zaanga

ż

owane s

ą

elektrony

walencyjne, które tworz

ą

wi

ą

zania chemiczne.

Podstawy chemii organicznej

http://wirdou.com/

Rozmieszczenie elektronów w atomie –

wi

ą

zania chemiczne

Atomy ulegaj

ą

jonizacji i przemieszczenie elektronów

(wi

ą

zania jonowe) lub dziel

ą

si

ę

elektronami (wi

ą

zania

kowalencyjne) tak, aby osi

ą

gn

ąć

konfiguracj

ę

elektronow

ą

gazów szlachetnych. Według reguły oktetu

magiczn

ą

cyfr

ą

stabilno

ś

ci jest "8" (2 elektrony na orbitalu

s

s, 6 elektronów na orbitalu

p

p).

Podstawy chemii organicznej

chemistryunderstood.com

Wi

ą

zanie kowalencyjne

Podstawy chemii organicznej

Wi

ą

zanie kowalencyjne powstaje, gdy dwa atomy dziel

ą

si

ę

elektronami walencyjnymi.

http://www.chemistryland.com/CHM130W/11-Bonds/bonds.html

http://www.clickandlearn.org/gr9_sci/atoms/bonding.htm

Wi

ą

zanie kowalencyjne spolaryzowane

Wi

ą

zanie kowalencyjne spolaryzowane powstaje, gdy

dwa atomy dziel

ą

si

ę

elektronami w nierówny sposób.

Jeden z ko

ń

ców wi

ą

zania ma wtedy cz

ą

stkowy ładunek

dodatni, drugi cz

ą

stkowy ładunek ujemny.

Podstawy chemii organicznej

employees.csbsju.edu

Wi

ą

zanie kowalencyjne spolaryzowane

Podstawy chemii organicznej

http://www.chemistryland.com/CHM130W/11-Bonds/bonds.html

Fluor „potrzebuje" 1 elektronu aby dopełni

ć

swoj

ą

zewn

ę

trzn

ą

powłok

ę

do oktetu. W

ę

giel dostarcza tego elektronu, zyskuj

ą

c

elektrony od fluoru (po 1 od ka

ż

dego atomu), tak,

ż

e mo

ż

e

uzyska

ć

oktet.

Wi

ą

zanie jonowe

Wi

ą

zanie jonowe powstaje, gdy jeden z atomów przekazuje elektron do

innego atomu.

Atom sodu ma jeden elektron na zewn

ę

trznej powłoce (orbital s). Je

ż

eli

go straci, uzyska stabiln

ą

konfiguracj

ę

oktetu. Chlor posiada 7

elektronów walencyjnych, posiada zatem jeden „wakat”.

Podstawy chemii organicznej

http://www.clickandlearn.org/gr9_sci/atoms/bonding.htm

Elektroujemno

ść

Elektroujemno

ść

– zdolno

ść

przyci

ą

gania elektronów

przez jeden z atomów wi

ą

zania. Atom pierwiastka o

wi

ę

kszej elektroujemno

ś

ci odci

ą

ga elektrony wi

ą

zania od

pierwiastka o mniejszej elektroujemno

ś

ci.

Podstawy chemii organicznej

Wi

ą

zania chemiczne - podsumowanie

Podstawy chemii organicznej

http://2012books.lardbucket.org/books/principles-of-general-chemistry-v1.0m/s12-09-polar-covalent-bonds.html

Chemia organiczna

Chemia organiczna to chemia zwi

ą

zków w

ę

gla. Około 90%

poznanych zwi

ą

zków to zwi

ą

zki organiczne.

Podstawy chemii organicznej

http://www.biologycorner.com/worksheets/conceptmap-organic_key.html

Chemia organiczna

Podstawy chemii organicznej

W

ę

giel atomowy jest bardzo

nietrwały, dlatego jest

stabilizowany w ró

ż

nego

rodzaju wieloatomowych

strukturach nazywanych

odmianami alotropowymi.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f8/Eight_Allotropes_of_Carbon.png

Odmiany alotropowe w

ę

gla: a) diament; b) grafit; c) lonsdaleit;

d–f) fulereny (C60, C540, C70); g) w

ę

giel amorficzny; h) nanorurka w

ę

glowa.

Zwi

ą

zki organiczne

Podstawy chemii organicznej

Zwi

ą

zki organiczne zawsze zawieraj

ą

atomy w

ę

gla (C) i

wodoru (H) oraz niektóre z nich atomy tlenu (O), siarki (S),

azotu (N), fosforu (P) lub chlorowca (F, Cl, Br lub I).

http://www.chemistryland.com/CHM151S/07-Atomic%20Structure/ElectronConfig/ElectronConfiguration.html

http://science.uvu.edu/ochem/index.php/alphabetical/g-h/hybridization

/

Teoria strukturalna

Pomi

ę

dzy latami 1858 i 1861 August Kekule, Archibald

Scott Cooper i Alexander M. Butlerow, pracuj

ą

c

niezale

ż

nie, stworzyli podstawy jednej z najwa

ż

niejszych

teorii w chemii: teorii strukturalnej.

Podstawy chemii organicznej

August Kekule

http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Frkekul%C3%A9.jpg

Archibald Scott Cooper

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Couper_Archibald_Scott.jpg

Alexander M. Butlerow

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Butlerov_A.png

Teoria strukturalna

Podstawy chemii organicznej

http://ochembyamin.blogspot.com/

• Atomy w zwi

ą

zkach organicznych mog

ą

tworzy

ć

okre

ś

lon

ą

liczb

ę

wi

ą

za

ń

wykorzystuj

ą

c swoje elektrony

walencyjne.

Teoria strukturalna

• Atomy w

ę

gla mog

ą

ł

ą

czy

ć

si

ę

ze sob

ą

lub z atomami

innych pierwiastków wi

ą

zaniami pojedynczymi,

podwójnymi lub potrójnymi.

Podstawy chemii organicznej

http://ochembyamin.blogspot.com/

Orbitale molekularne

Orbital molekularny (inaczej cz

ą

steczkowy, skrót MO) –

matematyczna funkcja opisuj

ą

ca stan elektronu jako fali

w cz

ą

steczce. Funkcja ta jest u

ż

ywana do obliczania

fizycznych i chemicznych wła

ś

ciwo

ś

ci elektronu, takich

jak prawdopodobie

ń

stwo znalezienia go w dowolnym

rejonie cz

ą

steczki.

Podstawy chemii organicznej

Orbitale molekularne

• orbital molekularny powstaje w wyniku nakładania si

ę

orbitali atomowych atomów tworz

ą

cych wi

ą

zanie

• liczba powstaj

ą

cych orbitali molekularnych = liczba

nakładaj

ą

cych si

ę

orbitali atomowych

Podstawy chemii organicznej

http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/intro3.html

Orbitale molekularne

Elektron mo

ż

e by

ć

rozpatrywany jako oscyluj

ą

ca fala, która

jako taka mo

ż

e posiada

ć

faz

ę

.

Podstawy chemii organicznej

+

→

=

+

→

=

Płaszczyzna

w

ę

złowa

Fale o zgodnych fazach

Fale o przeciwnych fazach

http://edu.pjwstk.edu.pl/wyklady/wspmu/scb/index04.html

Orbitale molekularne

Graficznie faza orbitalu jest przedstawiana znakiem + lub –

(znaki te nie maj

ą

nic wspólnego z ładunkiem

elektrycznym) albo poprzez cieniowanie.

Podstawy chemii organicznej

http://www.ntu.ac.uk/cels/molecular_geometry/mo_theory/Sigma_MOs/index.html

Te same fazy

Przeciwne fazy

Orbitale molekularne

Podstawy chemii organicznej

http://www.dlt.ncssm.edu/tiger/chem3.html

Orbitale molekularne –wi

ą

zanie

σ

• molekularny orbital wi

ąż

acy (

σ

MO)- elektrony znajduj

ą

si

ę

przez wi

ę

kszo

ść

czasu w rejonie pomi

ę

dzy dwoma

j

ą

drami.

• molekularny orbital antywi

ąż

acy (

σ

* MO)- elektrony

znajduj

ą

si

ę

przez wi

ę

kszo

ść

czasu w rejonie poza

przestrzeni

ą

pomi

ę

dzy dwoma j

ą

drami

Podstawy chemii organicznej

http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch8/mo.html

Orbitale molekularne –wi

ą

zanie

σ

Wi

ą

zania sigma (

σ

) to najsilniejszy typ wi

ą

zania

kowalencyjnego. Powstaj

ą

przez współosiowe nakładanie si

ę

orbitali atomowych typu s i p.

Podstawy chemii organicznej

http://en.wikipedia.org/wiki/Sigma_bond

Orbitale molekularne –wi

ą

zanie

π

Wi

ą

zania Pi (

π

) powstaj

ą

poprzez boczne nakładanie si

ę

atomowych orbitali p.

Podstawy chemii organicznej

*

π

π

+

+

+

+

+

+

+

-

-

-

-

-

-

-

http://www.tch-pg.cba.pl/files/Isem/chemnieorg/5-OrbitalemolekTECH.doc

Orbitale molekularne –wi

ą

zania

π

i

σ

Wi

ą

zania

π

s

ą

słabsze od wi

ą

za

ń σ

. Wi

ą

zanie

π

pomi

ę

dzy

dwoma atomami pojawia si

ę

dopiero wtedy, gdy powstanie

wi

ą

zanie

σ

(wi

ą

zania podwójne i potrójne).

Podstawy chemii organicznej

E

n

e

rg

ia

σ

MO

σ

*MO

π

MO

π

* MO

wi

ążą

cy

antywi

ążą

cy

W

ę

giel

Ka

ż

dy atom w

ę

gla posiada 4 elektrony walencyjne, które

mo

ż

e dzieli

ć

z czterema innymi atomami, które go otaczaj

ą

→

atom w

ę

gla jest czterowarto

ś

ciowy.

http://www.chemistryland.com/CHM130W/11-Bonds/bonds.html

Podstawy chemii organicznej

W

ę

giel

Atom w

ę

gla posiada cztery elektrony walencyjne, dwa na

orbitalu 2s i po jednym na orbitalach 2p

x

i 2p

y

, orbital 2p

z

jest pusty. Taka konfiguracja elektronowa wskazuje,

ż

e do

tworzenia wi

ą

za

ń

dost

ę

pne s

ą

tylko 2 elektrony.

Podstawy chemii organicznej

W

ę

giel

Jeden z elektronów z orbitalu 2s podczas tworzenia

wi

ą

zania jest przenoszony na pusty orbital 2p

z

(promocja

elektronu – wzbudzenie go na wy

ż

szy poziom

energetyczny), co powoduje,

ż

e w

ę

giel zyskuje cztery

niesparowane elektrony i mo

ż

e utworzy

ć

cztery wi

ą

zania.

Podstawy chemii organicznej

Konfiguracja elektronowa w

stanie podstawowym

Konfiguracja elektronowa w

stanie wzbudzonym

W

ę

giel - hybrydyzacja orbitali

W stanie wzbudzonym orbital 2s i trzy orbitale 2p (2p

x

, 2p

y

, 2p

z

)

nakładaj

ą

si

ę

na siebie (hybrydyzuj

ą

). W efekcie powstaj

ą

cztery równocenne energetycznie orbitale zhybrydyzowane

sp

3

. Proces ten ma miejsce tylko podczas tworzenia wi

ą

za

ń

i

jest nazywany hybrydyzacj

ą

orbitali.

Podstawy chemii organicznej

http://zasoby1.open.agh.edu.pl/dydaktyka/chemia/a_e_chemia/1_3_budowa_materii/01_04_03_2b.html

W

ę

giel - hybrydyzacja orbitali

Hybrydyzacja

→

nakładanie si

ę

(mieszanie) orbitali

atomowych podczas tworzenia si

ę

wi

ą

za

ń

, w wyniku czego

powstaj

ą

orbitale zhybrydyzowane (ró

ż

ni

ą

ce si

ę

kształtem i

energi

ą

od wyj

ś

ciowych orbitali atomowych).

Podstawy chemii organicznej

2p

z

2p

y

2p

x

2s

1s

↑

↑

↑↓

↑↓

C

sp

3

sp

3

sp

3

sp

3

1s

↑

↑

↑

↑

↑↓

C*

2p

z

2p

y

2p

x

2s

1s

↑

↑

↑

↑

↑↓

C*

http://iws.collin.edu/biopage/faculty/mcculloch/1406/outlines/chapter%204/Ma2-6.JPG

Dzi

ę

kuj

ę

za uwag

ę