Bedste svar
Ifølge VSEPR (Valance shell elektronpar frastødning) teori, hvis alt elektronpar omkring det centrale atom er bindingspar, er der intet ensomme par, så afhænger formen af molekylet af typen af hybridisering, for eksempel: CH4 er sp3 hybridiseret.
Hvis alt elektronpar omkring det centrale atom er ikke bindingspar, der er nogle ensomme par, der også er til stede, så formen på molekylet vil blive forvrænget på grund af ensom par-ensom par, ensom par-bindingspar og bindingspar-binding par frastødning. på grund af dette frastødning vil bindingsvinklen i molekylet også blive ændret. Når hybridisering af det centrale atom er det samme, beregnes det ensomme par på det centrale atom. Når ensomme par stiger på det centrale atom, falder bindingsvinklen.
For eksempel: NH3 og H2O har den samme hybridisering, men i ammoniak er der et enkelt par til stede på nitrogenatom, mens der i H2O er to ensomme par til stede på iltatom, så bindingsvinklen i ammoniak er raspere end vandmolekylet.
Svar
Hybridorbitaler kan have en anden symmetri end basisorbitalerne, de er konstrueret ud fra.
En s orbital er sfærisk symmetrisk, mens en orbital er antisymmetrisk med hensyn til refleksion over knudepunktet og radialt symmetrix omkring en akse normal til planet. En hybrid af de to vil have den samme radiale symmetri som p-orbitalen, men vil hverken være symmetrisk eller antisymmetrisk vinkelret på denne akse. S og p z bølgefunktioner deler det samme tegn på den ene side af p nodalplanet, men har modsatte tegn på den anden side, så summen af de to bølgefunktioner vil have en større værdi på den ene side af kernen end på den modsatte side. Resultatet vil ligne ap-orbital, men den ene lap vil være meget større end den anden.
Da sameksisterende orbitaler (for det samme atom) skal have ortogonale bølgefunktioner, kan du ikke erstatte bare s eller p med den nye hybrid: Du får to sp hybrider, som kan beskrives som (s + p z ) / sqrt (2) og (sp z ) / sqrt (2). De er begge lineære kombinationer af de samme s- og p-orbitaler, så de deler radial symmetri langs den samme akse, men den store lap af en vil ligge på den positive z axis mens den store lap af den anden fyldning falder på den negative z akse. Et atom, der nærmer sig z aksen fra begge retninger, vil interagere mere med den større lap end den mindre lap, så disse orbitaler har tendens til at danne sigma-bindinger på modsatte sider af det centrale atom med en 180 ° bindingsvinkel.
Matematikken (og geometrien) bliver mere kompliceret, når du tilføjer flere basisorbitaler til blandingen.
Når du ser på binding, molekylær orbitaler er resultatet af ende-til-slut kontakt mellem en orbital fra et atom og en orbital fra et andet atom. Sigma-bindingsorbitaler har ingen knudepunkter. Pi-bindinger har et nodalplan langs bindingsaksen og er antisymmetriske i forhold til dette plan. Hvis du ser på p-orbitalerne for to atomer i nærheden af hinanden på z aksen, er interaktionerne som følger:
- P z orbitaler i begge atomer berører ende til ende og danner sigma-binding og antibondende orbitaler.
- P y orbitaler for begge atomer (og ligeledes p x orbitaler) er justeret for at dele et nodalplan og danne pi-binding og anti-bindende orbitaler. Det er værd at bemærke atomerne skal være tættere på hinanden for at denne overlapning skal forekomme end i det foregående tilfælde – det er derfor, at flere bindinger har tendens til at være kortere end enkeltbindinger.
- De andre kombinationer (p y med p x , p y med p z og p x med p z ) har hver mindst et plan, i forhold til hvilket den ene orbital er antisymmetrisk og den anden er symmetrisk (to sådanne plan findes for p y og p x kombination). I disse tilfælde dannes der ingen molekylære orbitaler.
Den samme logik gælder for dannelse af molekylære orbitaler fra hybrid atomorbitaler. Deres asymmetri betyder, at de har tendens til at danne sigma-bindinger temmelig godt ved hjælp af den største lap i kredsløbet, men deres geometri er sådan, at når en sigma-binding er dannet, svarer knudeplanerne fra et atom generelt ikke til knudeplanerne fra andre atoms orbitaler, så geometrien er ret elendig til dannelse af pi-bindinger.