Paras vastaus
VSEPR: n (Valance-kuorielektroniparin hylkääminen) mukaan teoria, jos kaikki keskiatomin ympärillä olevat elektroniparit ovat sidosparia, yksinäistä paria ei ole, molekyylin muoto riippuu hybridisaation tyypistä, esimerkiksi: CH4 on hybridisoitunut sp3.
Jos kaikki elektroniparit Keskiatomin ympärillä ei ole sidosparia, mutta läsnä on myös yksinäisiä pareja, jolloin molekyylin muoto vääristyy yksinäisen pari-yksinäinen pari, yksinäinen pari-sidospari ja sidosparisidosparin hylkäämisen vuoksi. hylkääminen myös molekyylin sidekulmaa muutetaan. Kun keskiatomin hybridisaatio on sama, laske yksinäinen pari keskiatomilla. Kun yksinäinen pari kasvaa keskiatomissa, sidekulma pienenee.
Esimerkiksi: NH3: lla ja H2O: lla on sama hybridisaatio, mutta ammoniakissa typpiatomissa on yksi yksinäinen pari, kun taas H2O: ssa on kaksi yksinäistä paria happiatomilla, joten sidoskulma ammoniakissa on raastin sitten vesimolekyyli.
Vastaus
Hybridi-orbitaaleilla voi olla erilainen symmetria kuin niiden perusorbitaaleilla, joista ne on rakennettu.
S-kiertorata on pallosymmetrinen, kun taas ap-orbitaali on antisymmetrinen suhteessa heijastumiseen solmutason yli ja säteittäisesti symmetrinen tasoon nähden normaalin akselin ympäri. Näiden kahden hybridillä on sama radiaalinen symmetria kuin p-kiertoradalla, mutta se ei ole symmetrinen eikä antisymmetrinen kohtisuorassa kyseiseen akseliin nähden. Aaltotoiminnoilla s ja p z on sama merkki p-solmutason toisella puolella, mutta toisella puolella on vastakkaiset merkit, joten näiden kahden summa aaltotoiminnoilla on suurempi arvo ytimen toisella puolella kuin vastakkaisella puolella. Tulos muistuttaa orbitaalia, mutta yksi lohko on paljon suurempi kuin toinen.
Koska rinnakkaisilla orbitaaleilla (saman atomin kohdalla) on oltava ortogonaaliset aaltofunktiot, et voi korvata vain s: tä tai p: tä uusi hybridi: Saat kaksi sp-hybridiä, jotka voidaan kuvata (s + p z ) / sqrt (2) ja (sp z ) / sqrt (2). Ne ovat molemmat samojen s- ja p-orbitaalien lineaarisia yhdistelmiä, joten niillä on sama säteittäinen symmetria samaa akselia pitkin, mutta yhden iso lohko makaa positiivisella z -akseli, kun taas toisen täytteen suuri lohko putoaa negatiiviseen z -akseliin. Atomi, joka lähestyy z -akselia pitkin kumpaankin suuntaan, on enemmän vuorovaikutuksessa suuremman lohkon kuin pienemmän lohkon kanssa, joten nämä kiertoradat pyrkivät muodostamaan sigmasidoksia keskiatomi, 180 asteen sidekulmalla.
Matematiikka (ja geometria) muuttuu monimutkaisemmaksi, kun lisäät seokseen lisää peruspyörrebitaaleja.
Kun tarkastelet sitoutumista, molekyyli kiertoradat ovat seurausta yhden atomin ja toisen atomin kiertoradan välisestä päästä-päähän-kosketuksesta. Sigma-sidos Orbitaaleilla ei ole solmutasoja. Pi-sidoksilla on solmutaso pitkin sidoksen akselia, ja ne ovat antisymmetrisiä kyseisen tason suhteen. Jos tarkastelet kahden toisistaan lähellä olevan atomin p-orbitaalia z -akselilla, vuorovaikutukset ovat seuraavat:
- Molempien atomien p z orbitaalit koskettavat päästä päähän ja muodostavat sigmasidoksen ja vasta-aineen kiertoradat.
- P y kummankin atomin kiertoradat (ja samoin p x kiertoradat) on kohdistettu jakamaan solmutaso ja muodostamaan pi-sidos ja vasta-aineen kiertoradat. On syytä huomata, että atomien on oltava lähempänä toisiaan, jotta tämä päällekkäisyys tapahtuu, kuin edellisessä tapauksessa – siksi useat sidokset ovat yleensä lyhyempiä kuin yksittäiset sidokset.
- Muut yhdistelmät (p y ja p x , p y p z ja p x kanssa p z ) jokaisella on vähintään yksi taso, jonka suhteen yksi kiertorata on antisymmetrinen ja toinen symmetrinen (p y: lle on olemassa kaksi tällaista tasoa) ja p x -yhdistelmä). Näissä tapauksissa ei muodostu molekyyliorbitaaleja.
Sama logiikka pätee molekyylien orbitaalien muodostamiseen hybridiatomi-orbitaaleista. Niiden epäsymmetria tarkoittaa, että ne pyrkivät muodostamaan sigmasidoksia melko hyvin käyttämällä kiertoradan suurinta lohkoa, mutta niiden geometria on sellainen, että kun sigmasidos muodostuu, yhden atomin solmutasot eivät yleensä sovi yhteen solmun tasoihin. muiden atomien kiertoradat, joten geometria on melko surkea pi-sidosten muodostumiselle.