Гибридизация - валентность
Cтраница 1
 |
Возможности гибридизации валентностей. [1] |
Гибридизация валентностей происходит всегда при переходе основного состояния s -, р - и с. Примером могут служить соединения трехвалентного бора BF3, B ( OH) 3, В ( СН3) 3и двухвалентного бериллия Ве ( С2Н6) 2, при образовании которых происходит переход из основных состояний атомов В и Be в Валентные с возникновением ( / - валентностей. [2]
В результате зр8 - гибридизации валентностей и перекрывания получающихся - электронных облаков одного с другим и с s - электронным облаком Н - атомов также получается система j - связей, которая связывает один с другим все соседние атомы. На рис. 15 а показано, что валентные треугольники шести атомов углерода без напряжения укладываются в циклическую систему из шести атомов С. На рис. 15 6 показано расположение облаков зарядов остальных рг-электронов, преимущественные направления которых ориентированы перпендикулярно к плоскости углеродного кольца. Далее отчетливо видно, что каждое облако р-электрона может перекрываться двумя соседними, так что в целом образуется кольцеобразное электронное облако, простирающееся по всей молекуле и разделяющееся плоскостью углеродного кольца на две равные части. [3]
 |
Молекула этилена. [4] |
В молекуле этилена используется возможность гибридизации валентностей углерода - электронов и только двух jD - электронов ( рх и ру) с образованием трех - валентных электронов. Третий jo - электрон ( р) атома углерода дает вторую связь с / - электроном другого атома углерода. [5]
На рис. 20, б приводятся другие случаи гибридизации валентностей во многих молекулах. Возникающие состояния валентных электронов в числе, равном числу комбинирующихся валентных электронов, различаются направлениями наибольшей плотности электронного облака. [6]
На рис. 12 6 - д приведены другие возможности гибридизации валентностей. Число - состояний при этом всегда соответствует числу комбинирующихся Ф - функций. Возникающие состояния, если не учитывать приведенных в первом примере, различаются указанием направлений, в которых плотность электронов особенно велика. Эти направления можно найти, если связать вершины правильных полигонов ( треугольник, квадрат) или полиэдров ( тетраэдр, октаэдр) с их центром тяжести, в котором предполагается ядро атома. [7]
При переходе от sp3 к sp и к sp - гибридизации валентности углерода последовательно растет полярность связи С - Н и облегчается протонизания водорода. Поэтому алкены и особенно алкины - кислоты более сильные, чем алканы. Электроны кратной связи выполняют донорную функцию, благодаря чему ненасыщенные углеводороды реагируют в качестве оснований. [8]
 |
Распределение электронов в оболочках атомов при образовании химических связей.| Схема образования гибридизованной орбитали у С-атома. [9] |
Рассмотрим образование связей в молекуле метана, которая представляет инте - цатом 3связи рее для уточнения понятия 0 ион, оисоний возбужденного валентного состояния и гибридизации валентностей. Основному состоянию атома углерода соответствует такое, которое должно приводить к двухвалентному углероду. [10]
Поскольку - валентности дают особенно прочные атомные связи, при образовании соединений атомы используют всякую возможность для образования ( / - состояний. Гибридизация валентностей происходит всегда, когда при переходе из основного состояния в валентное одновременно происходит превращение атомных s -, р - и d - электронов в валентные электроны. Отсюда понятно, что трехвалентный бор [ в BFa, BC13, В ( ОН):, В ( СН3) ] и двухвалентный бериллий [ в Ве ( С2Н5) 2 ] также дают - валентности. [11]
 |
Молекула этилена. [12] |
Пространственное распределение валентности бора может быть представлено направлением валентностей из центра треугольника к его вершинам, а бериллия-по прямой линии. Гибридизация валентностей, подобная углероду, возникает при образовании иона аммония NH, азот в котором имеет четыре - валентности с тетраэдрическим направлением. [13]
В химической литературе [4] нередко пользуются представлением о малоустойчивых карбониевых ионах для объяснения механизмов реакций без достаточных к тому оснований. Изящным способом доказательства возникновения карбониевого иона в ходе реакции является рацемизация оптически активного вещества вследствие изменения типа гибридизации валентности углерода ( стр. [14]
Поскольку каждый из атомов углерода имеет по три соседа ( С, Н, Н), следует принять сначала, что он по крайней мере трехвалентен. Для этого, так же как и в случае молекулы метана, необходимо, чтобы один 25-электрон атома углерода в основном состоянии был возбужден в свободное 2р - электронное состояние. В случае этилена у углерода также используется возможность гибридизации валентностей - но только одного s - и двух р-электронов, так что лишний валентный электрон остается по правилу, сформулированному в предыдущем параграфе, р-э л е к т р о-н о м в том случае, когда он должен дать с соответствующим электроном другого атома углерода вторую компоненту двойной связи. Мы можем принять, что рх - и р - электроны принимают участие в гибридизации, а р2 - электроны обоих атомов углерода молекулы этилена остаются при этом незатронутыми. [15]
Страницы: 1