Cel mai bun răspuns
Conform VSEPR (repulsia perechii de electroni Valance shell) teoria dacă toate perechile de electroni din jurul atomului central sunt perechi de legături, nu există perechi solitare, atunci forma moleculei depinde de tipul de hibridizare, de exemplu: CH4 este sp3 hibridizat.
Dacă toate perechile de electroni în jurul atomului central nu sunt perechi de legături, sunt prezente și câteva perechi singulare, atunci forma moleculei va fi distorsionată din cauza repulsiei perechii singulare-perechi, a perechii de perechi singure și a perechii de perechi de legături. respingerea unghiului de legătură în moleculă va fi, de asemenea, modificat. Când hibridizarea atomului central este aceeași, atunci calculați perechea singuratică pe atomul central. Pe măsură ce perechea solitară crește pe atomul central, unghiul de legătură scade.
De exemplu: NH3 și H2O au aceeași hibridizare, dar în amoniac există o pereche solitară pe atomul de azot, în timp ce în H2O sunt prezente două perechi solitare. pe atomul de oxigen, deci unghiul de legătură în amoniac este mai mare decât molecula de apă.
Răspuns
Orbitalii hibrizi pot avea o simetrie diferită de baza orbitalilor din care sunt construiți.
O orbitală este sferic simetrică, în timp ce orbitalul ap este antisimetric în ceea ce privește reflexia peste planul nodal și simetrică radial în jurul unei axe normale față de plan. Un hibrid dintre cele două va avea aceeași simetrie radială ca orbitalul p, dar nu va fi nici simetric, nici antisimetric perpendicular pe acea axă. Funcțiile de undă s și p z au același semn pe o parte a planului nodal p, dar au semne opuse pe cealaltă parte, deci suma celor două funcțiile de undă vor avea o valoare mai mare pe o parte a nucleului decât pe partea opusă. Rezultatul va semăna cu orbitalul ap, dar un lob va fi mult mai mare decât celălalt.
Deoarece orbitalele coexistente (pentru același atom) trebuie să aibă funcții de undă ortogonale, nu puteți înlocui doar s sau p cu noul hibrid: primiți doi hibrizi sp, care pot fi descriși ca (s + p z ) / sqrt (2) și (sp z ) / sqrt (2). Amândouă sunt combinații liniare ale acelorași orbitali s și p, deci împart simetria radială de-a lungul aceleiași axe, dar lobul mare al unuia se va afla pe z ax în timp ce lobul mare al celeilalte umpluturi cade pe axa negativă z . Un atom care se apropie de-a lungul axei z din ambele direcții va interacționa mai mult cu lobul mai mare decât lobul mai mic, astfel încât acești orbitali tind să formeze legături sigma pe laturile opuse atomul central, cu un unghi de legătură de 180º.
Matematica (și geometria) devin mai complicate pe măsură ce adăugați mai mulți orbitali de bază în amestec.
Când priviți legarea, molecula orbitalele sunt rezultatul contactului de la capăt la capăt între un orbital de la un atom și un orbital de la alt atom. Orbitalii care leagă Sigma nu au planuri nodale. Legăturile Pi au un plan nodal de-a lungul axei legăturii și sunt antisimetrice față de acel plan. Dacă vă uitați la orbitalii p a doi atomi apropiați unul de celălalt pe axa z , interacțiunile sunt după cum urmează:
- Orbitalele p z ale ambilor atomi ating capătul capătului și formează orbitați sigma și orbitalele anti-legătură.
- P y orbitalele ambilor atomi (și la fel orbitalele p x ) sunt aliniate pentru a partaja un plan nodal și forma legarea pi și orbitalii anti-legătură. Merită remarcat faptul că atomii trebuie să fie mai apropiați pentru ca această suprapunere să se producă decât pentru cazul anterior – de aceea mai multe legături tind să fie mai scurte decât legăturile simple.
- Celelalte combinații (p y cu p x , p y cu p z și p x cu p z ) fiecare are cel puțin un plan față de care un orbital este antisimetric și celălalt este simetric (există două astfel de planuri pentru p y și p x combinație). În aceste cazuri, nu se formează orbitali moleculari.
Aceeași logică se aplică formării orbitalilor moleculari din orbitalii atomici hibrizi. Asimetria lor înseamnă că tind să formeze legături sigma destul de bine folosind cel mai mare lob al orbitei, dar geometria lor este de așa natură încât, odată ce s-a format o legătură sigma, planurile nodale dintr-un atom nu se potrivesc în general cu planurile nodale din orbitalii altor atomi, deci geometria este destul de urâtă pentru formarea legăturilor pi.