Moment dipolowy

-

moment dipolowy wiązania

,

-

moment dipolowy cząsteczki,

-

sposoby określania momentu dipoloweg

o

cząsteczki

-

h

ybrydyzacja a geometria przestrzenna d

robin

Moment dipolowy wiązana μ

[Cm]

 Asymetryczny rozkład ładunku wywołuje

powstanie momentu dipolowego elektrycznego –

iloczyn (wektorowy) ładunku i odległości na

jaką ten ładunek jest przesunięty.

 μ = q · l (q – cząstkowy ładunek elektryczny

[C] ,

l odległość miedzy środkami ciężkości ładunków

elektrycznych [m]

 Jednostką momentu dipolowego jest

kulombometr [Cm] oraz debaj (1D = 3,333·10

-

30

Cm

 Moment dipolowy wiązania – miara przesunięcia

elektronów tworzących wiązanie chemiczne w

kierunku jądra pierwiastka bardziej

elektroujemnego w heterocząsteczkach.

Moment dipolowy

cząsteczki μ

cz

Moment dipolowy cząsteczki –

suma wektorowa momentów
dipolowych poszczególnych wiązań.

 :wiązanie kowalenc. polaryz.
 :pary elektronowe niewiążące
 δ+, δ- : cząstkowe ładunki elektryczne
 : wektor momentu dipolowego (δ+ δ-)
 : suma wektorów momentów dipolowych

O

δ-

δ+

H

H

δ+

O

δ-

H

δ

+

δ+

H

μ≠0

Sposób określania momentu dipolowego

wybranych cząsteczek

CCl

4

CO

2

CH

3

Cl

NH

3

μ = O

μ = O

μ ≠ O

μ ≠ O

C

δ+

Cl

δ

-

Cl

δ

-

Cl

δ

-

Cl

δ

-

C

Cl

Cl

C
l

Cl

C

δ+

H

δ

+

H

δ

+

H

δ

+

Cl

δ

-

C

H

H

H

Cl

N

δ-

H

δ

+

H

δ

+

H

δ

+

N

H

H

H

C

δ+

O

δ

-

O

δ

-

C

O

O

Tu kliknij aby przejść do
slajdu 5

Cząsteczka polarna –

dipolowa

 Moment dipolowy wiązania

nie jest równoznaczny z

momentem dipolowym cząsteczki:

 Cząsteczki CO

2

, SO

3

, CH

4

, CCl

4

są apolarne

, chociaż

momenty dipolowe wiązań są różne od zera, jednak rozkład
ładunku elektrycznego jest symetryczny – momenty
dipolowe wiązań są przeciwnie skierowane i znoszą się.

 Cząsteczki H

2

O, H

2

S

mają budowę kątową

– momenty

dipolowe wiązań nie znoszą się , cząsteczka ma
niesymetryczny rozkład ładunków elektrycznych

są

dipolami.



Cząsteczki dwuatomowe heterojądrowe

(

HF, HCl, HBr,

HI

) posiadają trwałe elektryczne momenty

dipolowe – są

dipolami

.

 Cząsteczka NH

3

ma budową czworościanu, dzięki wolnej

parze elektronowej na atomie N rozkład ładunków
elektrycznych jest niesymetryczny a

suma momentów

dipolowych wiązań jest różna od zera

, a cząsteczka

jest

dipolem - cząsteczką polarną

.

Tu kliknij aby wrócić do
slajdu 1

Ważniejsze rodzaje hybrydyzacji

Hybrydyza

cja atomu

Figura geomet.

określająca

położ. orbitali

zhybrydyz.

Stan

podstawowy

i

wzbudzony

atomu

Orbitale biorące udział

w hybrydyzacji

Przykład

y drobin

Diagonaln
a

Linia prosta

Be:1s

2

2s

2

1s

2

2s

1

2p

1

C: 1s

2

2s

2

p

2

1s

2

2s

1

2p

3

sp

: 2 orbitale sp, kąt =

180

o

sp

: 2 orbitale sp +

2 orbitale 2p

BeH

2

HC ≡
CH,
HC ≡ N

Trygonalna Trójkąt

równoboczny

B:1s

2

2s

2

2p

1

1s

2

2s

1

2p

2

C: 1s

2

2s

2

p

2

1s

2

2s

1

2p

3

sp

2

: 3 orbitale sp

2

,

kąt = 120

o

sp

: 3 orbitale sp

2

+

orbitale 2p

BCl

3

H

2

C = O

Tetraedryc
zna

Tetraedr
(czworościan)

P:
1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3

p

3

N:

1s

2

2s

2

2p

3

O: 1s

2

2

s

2

2p

4

S:
1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3

p

4

C:1s

2

2

s

2

p

2

1s

2

2s

1

2p

3

Si:
1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3

p

2

1s

2

2s

2

2p

6

3s

1

3

p

3

sp

3

: 4 orbitale sp

3

w

tym 1 orbital
obsadzony jest parą e

-

,

ok.93

o

< kąt < 109

o

28`

jw.

sp

3

: 4 orbitale sp

3

w

tym 2 orbitale
obsadzone parami e

-

sp

3

: 4 orbitale sp

3

jw.

PCl

3

, PH

3

NH

3

H

2

O

H

2

S

CH

4

,

CCl

4

SiH

4

Ważniejsze rodzaje

hybrydyzacji - cd

Hybrydyza

cja atomu

Figura geomet.

określająca

położ. orbitali

zhybrydyz.

Stan

podstawowy

i

wzbudzony

atomu

Orbitale biorące udział

w hybrydyzacji i przykłady

drobin

Kwadratow
a

Kwadrat

może dot. at.
pierw. okresu
3
i kolejnych

sp

2

d

- wymieszanie 1 orbitalu s

oraz 2-ch orbitali p i 1 orbitalu
d, orbitale są skierowanie do
narożników kwadratu,
kąty = 90

o

Bipiramida
lna

Bipiramida
trygonalna

P:
1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3p

3

1s

2

2s

2

2p

6

3s

1

3p

3

d

1

S:1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3p

4

1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3p

4

3d

1

Cl:
1s

2

2s

2

3s

2

3p

5

1s

2

2s

2

3s

2

3p

4

3d

1

sp

3

d

– pięć orbitali

sp

3

d,

trzy

orbitale skierowane są do
narożników trójkąta
równobocznego kąty = 120

o

, 2

orbitale są ┴ do płaszczyzny w
której leżą trzy orbitale – (kąty =
90

o

),

PCl

5

sp

3

d

- jeden z 5-ciu orbitali

sp

3

d

obsadza para e

-

, SF

4

sp

3

d

- dwa z 5-ciu orbitali

sp

3

d

obsadzają pary e

-

,

ClF

3

Oktaedrycz
na

Ośmiościan
foremny –
bipiramida
tetragonalna

S:1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3p

4

1s

2

2s

2

2p

6

3s

1

3p

3

3d

2

I:
[Kr]4d

10

5s

2

5p

5

I[Kr]4d

10

5s

2

5p

3

5d

2

sp

3

d

2

– 6 orbitali skierowanych

do narożników ośmiościanu
foremnego, SF

6

sp

3

d

2

– 6 orbitali, jeden z 6

orbitali obsadzony jest parą e

-

,

IF

5

Bipiramida
lno-
pentagonal
na

Bipiramida
pentagonalna

I:
[Kr]4d

10

5s

2

5p

5

I[Kr]4d

10

5s

1

5p

3

5d

3

sp

3

d

3

–siedem orbitali

skierowanych do narożników
bipiramidy pentagonalnej,

IF

7

Przestrzenny rozkład wiązań

tworzonych przez orbitale

zhybrydyzowne

sp

sp

2

sp

3

sp

3

d

sp

3

d

2

sp

3

d

3

Tu kliknij aby wrócić do
slajdu 6

Tu kliknij aby wrócić do
slajdu 7