Структура - правильный тетраэдр
Cтраница 2
 |
Координация гибридных орбиталей, образованных с участием. [16] |
В пользу предлагаемого схематического строения молекул аммиака и воды говорит то, что образование иона NHJ из аммиака происходит с использованием неподеленной пары и получающийся ион имеет структуру правильного тетраэдра. Далее, водородные связи в воде возникают также с участием неподеленных пар. Кристалл льда имеет структуру, в которой каждая молекула воды образует две водородные связи; в результате возникает решетка типа алмаза, в которой роль атомов углерода играют атомы кислорода. [17]
Во всех этих кислотах и их ионах общее число атомов, связанных с атомом фосфора ( координационное число фосфора), равно четырем. При рентгенострук-турном исследовании многих фосфатов было установлено, что фосфат-ион РО - имеет структуру правильного тетраэдра ( все четыре межатомные расстояния Р - О равны), в то время как фосфит - и гипофосфит-ионы имеют структуру искаженных тетраэдров. В приведенных выше формулах один из атомов кислорода связан двойной связью. Связанный двойной связью атом кислорода сопряжен с остальными атомами кислорода молекулы ( как было указано ранее для серной кислоты и соответственно для сульфат-иона, стр. [18]
Непромотированной конфигурацией атома углерода является s22s - 2px2pv; следовательно, могут образоваться две связи углерода с водородом, и можно ожидать, что молекула СН2 будет типичным углеводородом. Примером молекулы такого типа служит окись углерода СО. Однако, если атом промотирован до s22s2px2py2p2t имеются четыре орбитали, доступные для связывания. Эти четыре атомные орбитали могут образовывать sp3 - гибриды, направленные точно к углам правильного тетраэдра. Таким образом, метан, образованный из этого валентного состояния углерода, имеет структуру правильного тетраэдра. Кроме того, энергия промотирования мала, поскольку 2-элсктрон смещается на пустую 2р - орбиталь, где члены электронного отталкивания минимальны. [19]
Такой подход для анионов кислородсодержащих кислот типа угольной, азотной, серной и хлорной требует некоторой модификации. Атом О при двойной связи предоставляет два электрона, и к тому же образование двойной связи не приводит к изменению конфигурации атомной группы. В сульфат-ионе SO - в образовании связей принимают участие шесть валентных электронов атома S, два электрона двух - О - и четыре электрона двух О, всего 12 электронов, которые образуют шесть электронных пар. Структуру иоиа можно представить следующим образом: две пары электронов участвуют в образовании двух л-связей S O, а четыре пары принимают участие в образовании одинарных связей, и поэтому четыре атома О образуют вокруг атома S правильный тетраэдр. Аналогично можно описать структуру правильного тетраэдра перхлорат - и фосфат-ионов и плоскую треугольную структуру нитрат - и карбонат-ионов. [20]
Страницы: 1 2