ما هي نظرية التهجين المداري؟ + مثال

ما هي نظرية التهجين المداري؟ + مثال
Anonim

التهجين المداري هو مفهوم خلط المدارات الذرية لتكوين جديد مدارات هجينة. هذه المدارات الجديدة لها طاقات وأشكال مختلفة عن المدارات الذرية الأصلية. يمكن للمدارات الجديدة ثم تتداخل لتشكيل الروابط الكيميائية.

مثال على ذلك تهجين ذرة الكربون في الميثان ، CH. نحن نعلم أن روابط C-H الأربعة في الميثان متكافئة. إنها تشير إلى زوايا رباعي السطوح المنتظم مع زوايا الرابطة من 109.5 درجة.

وبالتالي ، يجب أن يكون للكربون أربعة مدارات مع تناظر صحيح لربط ذرات الهيدروجين الأربعة.

تكوين حالة الأرض لذرة الكربون هو # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p_x2p_y #.

يمكننا أن نرى هذا التكوين على الجانب الأيسر من الرسم البياني أعلاه.

يمكن أن تستخدم ذرة الكربون مداريها p المشغلتين بشكل منفرد لتشكيل رابطين تساهميين مع ذرتين هيدروجين ، مما يؤدي إلى · CH ·. هذا ليس الميثان.

يمكن أن تثير ذرة الكربون أيض ا إلكترون ا من المداري 2s إلى المدار 2p الفارغ ، كما في الخط المنقط أعلاه. وهذا يعطي أربعة المدارات المحتلة منفردة.

سيكون للروابط C-H المشكلة بالتداخل مع المدارات الثلاثة 2p زوايا ارتباط تبلغ 90 درجة. تكون الرابطة C-H المشكلة بالتداخل مع المداري 2s في زاوية أخرى. هذا ليس هيكل الميثان.

إذا تم خلط المدارات 2s و 2p حسابي ا ("مختلط") ، فسنحصل على أربعة مدارات مكافئة جديدة. تتوقع الرياضيات أن تكون زوايا الرابطة 109.5 درجة - تمام ا كما نراه في الميثان.

الطاقة المنبعثة بتكوين أربع روابط تعوض الطاقة المفرطة المطلوبة. وبالتالي ، فإن تشكيل أربع سندات C-H هو المفضل بقوة.

أتمنى أن يساعدك هذا.