Chemia19

wolna para elektronowa

łt

Nieco inny kąt między wiązaniami w cząsteczce amoniaku niż w czą steczce metanu wynika z oddziaływania wolnej pary elektronowej na wiązania azot-wodór. Odpychanie elektrostatyczne ładunków pary elck tronowej i wiązań powoduje odgięcie wiązań, tak że kąt między nimi w cząsteczce amoniaku wynosi 107,3°.

Również w cząsteczce wody orbitalom atomu tlenu przypisuje się hy brydyzację sp³. Jeżeli zanalizujemy strukturę powłoki walencyjnej tlenu:

rm i u 1111 ~

2s    2 p

to wydawać by się mogło, że do wytworzenia wiązań wodór-tlen hybry dyzacja nie jest potrzebna. Jednak i tutaj są obecne pary elektronowe niebiorące udziału w tworzeniu wiązań, a rozłożone w tej samej prze strzeni, w której następuje przenikanie się czołowe orbitali. Powoduje to, że korzystniejsza jest taka przebudowa powłoki walencyjnej, aby obie pary elektronowe znalazły się jak najdalej od przestrzeni, w której po wstają wiązania. Hybrydyzacja sp³ pozwala na takie rozłożenie w prze strzeni obu par elektronowych i obu wiązań, aby były one położone moż liwie najdalej od siebie. W atomie tlenu aż 2 orbitale zhybrydyzowane zawierają wolne pary elektronowe nieuczestniczące w tworzeniu wiązali Także w przypadku cząsteczki wody kąt między wiązaniami jest mniejszy niż w cząsteczce metanu. Wolne pary elektronowe na atomie tlenu od pychają się od siebie, powodując odkształcenie całej cząsteczki.

wolne pary elektronowe

Ryt. S.15. Modni cząsteczki wody z orbitalami zhybrydyzownnyml *./>'

Należy paimęl.u « 11 \ I »i ■ < I •. u |i 111« »j i ii zarówno oibilale /a inająec pojeUytu ' > U U111my. pil i orbitale zawieiające pary eleklio ii' >we. bonadlo nie zawsze liylaydyzacja musi być poprzedzona wzbudzę u ni atomu. Możi’ sit; leż zdarzyć, że nic wszystkie orbitale powłoki ilencyjnej ulegną hybrydyzacji. Jeżeli na przykład we wzbudzonym atomie węgla jeden z orbitali p nie ulegnie hybrydyzacji, to z czterech orbi-i iii walencyjnych trzy wytworzą hybrydy sp², a jeden orbital p pozostanie ni -zhybrydyzowany.

len orbital nie ulegnie hybrydyzacji

Pz

\

hybrydyzacja

sp²

s*

S_P2

atom węgla C* przed hybrydyzacją

orbital, który nie ulegt hybrydyzacji

widok z boku

u 5.36. Układ przestrzenny orbitali w atomie C* po hybrydyzacji sp²

leżeli na przykład hybrydyzacji ulegną: orbital.s, orbitalp_x i orbitalp_y, u' 3 zhybrydyzowane orbitale sp² znajdą się w płaszczyźnie xy, a niezhy-l u ydyzowany orbital p będzie leżał wzdłuż osi przechodzącej przez jądro .iiomu prostopadle do płaszczyzny hybryd. Taki typ hybrydyzacji występnie na przykład w cząsteczce formaldehydu, czyli H₂CO. Atom węgla Położony centralnie uległ wzbudzeniu, a następnie hybrydyzacji sp², po-• ostawiając jeden orbital p niezhybrydyzowany.

C|o)

n /

IdLpj

o\

H'

Za pomocą niezhybrydyzo-anego orbitalu p zostaje wytworzone wiązanie 71 z atomem tlenu.

I lybrydyzacja sp² związana s! z płaskim trójkątnym rozłożeniem atomów w cząsteczce I ł₂CO.

atom

tlenu

atom wodoru

■ ■

atom wodoru

płaszczyzna wiązania Ji międ/y atomem tlenu u ■ilomrin wi,'i|lu

Kyr. 5.1/ Mi ii I' I ■    | .U ' d' I li ii mul

di'hydu