CCF20121020029

VII. Hybrydyzacja

Przestrzenny układ orbitali atomów przed powstaniem związku chemicznego nic musi odpowiadać układowi po utworzenia związku .

Możliwe jest powstanie z nowych orbitali walencyjnych o różnych poziomach energetycznych, o takim samym stanie energetycznym jednak o innym kształcie niż orbitale początkowe.

Mieszanie się orbitali danego atomu nazywane jest hybrydyzacją.

Hybrydyzacji ulegają tylko orbitale walencyjne ( zewnętrzne V

W wyniku hybrydyzacji możliwe jest powstanie nie sparowanych elektronów umożliwiających otrzymanie związków chemicznych.

Nowy układ przestrzenny korzystniejszy jest do utworzenia wiązań chemicznych nawet gdy nie związane to jest z powstaniem nie sparowanych elektronów.

Kształt geometryczny po hybrydyzacji układa się tak, żeby wolne pary wolne pary elektronowe oraz podstawniki związane z atomem centralnym w nowym układzie znajdowały się w jak najdalej od siebie odległości.

Sumarycznie ilość orbitali biorących udział w hybrydyzacji odpowiada ilości powstałych nowych orbitali.

- Hybrydyzacji sp. na przykładzie berylu.

W wyniku nałożenia się jednego orbitalu atomowego -s jednego p powstaje orbital liniowy- sp,. Ponieważ w hybrydyzacji uwzględnia się tylko orbitale walencyjne to z czterech posiadanych przez beryl elektronów dwa z nich (sparowane ) znajdują się na orbitalu 2s .

Dostępne na tym poziomie dla berylu sąjeszcze puste trzy orbitale 2p ( p_x, k_py, p₂) o wyższym stanie energetycznym ( patrz rys.§). Z schematu wynika ,że w stanie podstawowym konfiguracja elektronowa odpowiada gazowi szlachetnemu i niemożliwe byłoby utworzenie związku chemicznego.

20y 2py 2P/

2s
i

£ i    -—i— --

Rys. 9- Stan podstawowy berylu

W wyniku hybrydyzacji z orbitalu s i p_x powstają dwa orbitale sp oznaczone f i t2 o jednakowym poziomie energetycznym rys .&•

Ponieważ orbitale t| i t2 sąjednakowe pod względem energetycznym , to zgodnie z regułą Hunda dwa elektrony które znajdowały się uprzednio na orbitalu 2s po jednym przejdą na orbitale t| i t2, umożliwiając do powstania dwu wartościowego jony i tym samym utworzenie połączeń np.BeH₂ czy BeCf

Py P*

Rysi©. Stan berylu po hybrydyzacji

30