Scan0046 4

tycznym orbitali danego atomu znajdujących się na różnych poziomach energetycznych. Przedstawimy to na przykładzie chlorku berylu.

Po to, by w cząsteczce tego związku mogły powstać dwa wiązania chemiczne, potrzeba by atom berylu posiadał dwa elektrony niesparowane:

U	2P
T	2p |T

stan niewzbudzony atomu berylu    Be

stan wzbudzona atomu beralu    Be*

Rys. 28. Schemat względnej energii elektronów w stanie podstawowym (na lewo) i wzbudzonym (na prawo) atomu berylu

W ten sposób powstałe dwa wiązania chemiczne nie miały jednak jednakowej wartości pod względem energetycznym (rys. 28), ponieważ powstały w wyniku nałożenia się na siebie dwóch orbitali znajdujących się na różnych poziomach energetycznych — s i p.

Fakt, że oba wiązania w tym związku są jednakowe (mają taką samą długość, energię itd.), wyjaśniamy zjawiskiem hybrydyzacji orbitali.

Hybrydyzacja jest w atomach.

'Schematycznie przedstawia się to ¹

stan niewzbudzony atomu berylu stan wzbudzony atomu berylu atom berylu po hybrydyzacji pierwszy atom chloru Cl : 3s |ti| drugi atom chloru    Cl

to ujednolicanie różnych orbitali

sposób następujący: 2 s    2p

Be	: |U|
Be"	: jTj	I
Be	^: 0	li i
3p |U|n|t |
: 3s	Tl] 3p	|u|n|U|

Orbitale które podlegają hybrydyzacji, oznaczamy wspólną ramką dla wyrażenia ich jednakowej energii.

W podobny sposób moglibyśmy wyprowadzić także powstanie wiązań w chlorku boru. Atom boru potrzebuje na wytworzenie trzech wiązań w tym związku trzech elektronów równowartościowych pod względem energii, ponieważ każdy atom chloru posiada jeden elektron niesparowa-ny.

A więc:

Atom boru w stanie niewzbudzonym B

Atom boru w stanie wzbudzonym B* : 2s | j 2p 1 || atom boru po hybrydyzacji

B :

|l |i

pierwszy atom chloru    Cl : ?s |U| 3p    |

drugi atom chloru Cl : 3s jtl;    3p

trzeci atom chloru    Cl : 3$ |Tl|    2>p

Teoria hybrydyzacji wyjaśnia nie tylko powstawanie wiązań równowartościowych pod względem energetycznym, ale także ich rozmieszczenie w przestrzeni. Dla określonego typu hybrydyzacji charakterystyczne jest rozmieszczenie orbitali zhybrydyzowanych w przestrzeni, co warunkuje także strukturę przestrzenną wiązań chemicznych.

W zależności od rodzaju zhybrydyzowanych orbitali dostosowywane są także nazwy odpowiednich rodzajów hybrydyzacji. Np. jeżeli hybrydyzacji podlega:

—    jeden orbital s i jeden p, mamy do czynienia z hybrydyzacją sp (lub orbitalem zhybrydyzowanym sp);

—    jeden orbital s i dwa orbitale p, mamy do czynienia z hybrydyzacją sp² (czytaj: es pe dwa).

Obecnie przedstawimy główne typy orbitali zhybrydyzowanych i ich kierunek przestrzelmy, od którego wyprowadza się także kształt przestrzenny odpowiednich związków.

89