Chemia17

\

hybrydyzacja

orbital s

orbitale p

\

P,

orbitale walencyjne atomu    /

węgla wykorzystują całą przestrzeń wokó) jądra

4 orbitale, ulegając hybrydyzacji, przetwarzają się w równomiernie rozłożone w przestrzeni 4 identyczne orbitale zhybrydyzowane

Ryc. 5.27. Hybrydyzacja orbitali atomu węgla tworzącego cząsteczkę metanu

Orbital zhybrydyzowany, w przeciwieństwie do orbitalu typu s czy />. jest skoncentrowany po jednej stronie jądra atomowego i dzięki temu ma wyróżniony kierunek.

jądro

kierunek, wzdłuż którego położony jest pojedynczy orbital

Ryc. 5.28. Kontur zhybrydyzowanego orbitalu sp³

Hybrydyzację, w której wzięły udział: 1 orbital 5 i 3 orbitale;?, nazywa my hybrydyzacją sp³ lub hybrydyzacją tetraedryczną. Dzięki niej atomy wodoru mają możliwość dużo głębszego przenikania się z orbitalami zhy brydyzowanymi atomami węgla. Powstaje więc dużo silniejsze wiązaniu Na poniższej rycinie przedstawiono schematycznie kształt wytworzone| w ten sposób cząsteczki metanu.

Ryc. 5.29. Schematyczny rysunek cząsteczki metanu, w której orbitale atomu węgla uległy hybrydyzacji sp¹.

I liipy posiminie w 'Im»I.. im i im'.u pnii' hybrydyzację, wprowadza " piko likcyjiu l.i/y 111111 w i.i |. | > i wytłumaczenie sposobu powstawania ¹ (steczki ( 11,, gdyż |; i U juzpisaliśmy przetworzenie orbitali w czasie p wstawania cząsteczki następuje w sposób płynny.

' 4.2. Hybrydyzacja sp i sp¹

/nane są różne typy hybrydyzacji. Najczęściej biorą w niej udział or-l"ule utworzone z orbitalu 5 i orbitali p, choć spotyka się też orbitale n orzonc na przykład z orbitali s,p i d. My jednak zajmiemy się najczę-• • j występującymi (obok hybrydyzacji sp²) przypadkami hybrydyzacji, .i Mianowicie hybrydyzacją.?/? i sp¹.

Wodorek berylu w wysokich temperaturach tworzy cząsteczki BeH₂. I nliguracja elektronowa berylu w stanie podstawowym ma postać:

₄Be: ls¹ 2s^z

z powloką walencyjną: | f \ |

2s    2p

\l »v powstała cząsteczka BeH₂, musi nastąpić wzbudzenie atomu berylu:

₄Be*: 1 s¹ 2s³2p^]

< vIi ptwloka walencyjna

przyąmie postać: | f | | f

2s    2p

Następuje teraz hybrydyzacja, w której bierze udział 1 orbital 2s i orbital 2p. Z dwóch starych orbitali powstają dwa nowe orbitale zhy-Im dyzowane sp.

y    \    y

orbitale przed hybrydyzacją /    orbitale po hybrydyzacji

leżą wzdłuż osi, na której leżał poprzednio orbital p

1

Nowo powstałe hybrydy sp zachowują uprzywilejowanie przestrzenne

2

poprzednich orbitali Żalem dalej największa gęstość elektronowa roz łożona jest w dln n j o .i współrzędnych, wzdłuż której leciał orbital p,

3

yc. 5.30. Powstawanie zhybrydyzowanych orbitali sp