Видео урок: Химична връзка

Здравей Константин, Хибридизацията е един математичен модел, който прилагаме в метода на валентните връзки, за да обясним опитно определените ъгли, които валентните връзки сключват в молекулата. Например, опитно е установено, че в молекулата на метана четирите химични връзки са еднакви по енергия и дължина и сключват ъгъл от 109,5 градуса. Според метода на валентните връзки ковалентна връзка се образува чрез частично припокриване на атомни орбитали. В молекулата на метана въглеродният атом е във възбудено състояние, т.е. той разполага с 4 единични електрона, разположение единия на s-AO, а другите три - на р-АО. Следователно за образуване на връзките С-Н в метана един път ще имаме частично припокриване на s-AO на въглерода с s-AO на водорода, а останалите три връзки ще се образуват чрез припокриване на р-АО на въглерода с s-AO на водорода. От тук следва, че четирите химични връзки С-Н ще са различни по енергия, а следователно и по дължина. Но опита показва обратното.

Затова в метода на валентните връзки се възприема един математичен модел, наречен модел на хибридизацията. Според него изходните атомни орбитали, които са различни по енергия и по форма могат да се смесят и преобразуват в еднакви хибридни атомни орбитали. Последните имат еднаква форма, еднаква енергия и са симетрично разположени в пространството. Ако приложим този модел за орбиталите на въглерода смесваме и преобразяваме сферичната s-AO с трите р-АО, които са с форма на пространствена осморка. В резултат на това смесване се получават 4 броя хибридни атомни орбитали, които имат нова форма, но и четирите имат еднаква форма и еднаква енергия и са насочени към върховете на правилен тетраедър, сключвайки помежду си ъгъл от 109,5 градуса. Така вече въглеродния атом има 4 еднакви орбитали, наречени хибридни.Тези орбитали могат да се припокрият частично с s-AO на водорода и да се образуват връзките С-Н. Тези връзки вече ще са еднакви по дължина и енергия и сключват ъгъл от 109,5 градуса.Това е

А хибридизацията се създава в самото ядро на отделния елемент?

Константин, За какво ядро говориш? Химичните връзки се образуват от атомни орбитали, на които има електрони. И поне два пъти в обяснението си обръщам внимание, че хибридизацията е МОДЕЛ, който обяснява добре опитните данни. Никой не може да каже дали това всъщност се случва с орбиталите. Но ако се случва то не засяга ядрото, а само орбиталите.

Ох глупости говоря ясно че не е ядрото.......А винаги ли има хибридизациия при химични реакции?

И да питам нехибридизираните орбитали учатват в пи връзки а хибридизираните орбитали участват в сигма връзки? Това ми го каза един приятел но нне съм сихурен че е така...

Не винаги атомните орбитали хибридизират. Дали има хибридизация или не зависи от валентните ъгли в молекулата. Ако са близки до 109 градуса 28 минути, то тогава обявяваме атома, че е в sp3 хибридизация. Ако валентният ъгъл е 120 градуса или близък до него обявяваме централния атом, че е в sp2 хибридизация. И тогава, когато молекулата е линейна, ъгълът 180 градуса, обявяваме централния атом, че е в sp-хибридизация. Хибридните орбитали участват в образуването само на сигма връзки. Нехибридизирани р- орбитали, ако има такива, образуват пи-връзки.

и последно: защо хибридизират орбитали кудето вече има готова ел.двойка, като например при кислорода във водата?

Орбиталите хибридизират независимо дали са заети с електронни двойки или с единични електрони. Дали хибридизират или не показва ъгъла, който сключват химичните връзки. Тъй като ъгълът във водата е 104,5 градуса, близък до 109 градуса, следва, че за О ще приложим sp3 хибридизация.

може лида се каже че в молекулата на кислорода кислородните атоми са в sp^2 състояние?

Не, Константин, за хибридизация може да става въпрос, когато в молекулата има поне 3 или повече от 3 атома :) Защото два атома са винаги линейно свързани...

ясно разбрах

Радвам се, че успяхме да изчистим този въпрос :)

нали ел.конфигурация на сярата в SO2 е (Ne)3s2 3p3 4d1. тука не би трябвало да има sp хибридизация нали, защото имаме d-орбитала и оттук защо пише че е в sp2

Константин, Казахме, че вида на хибридизацията се определя от големината на валентния ъгъл в молекулата. Тъй като в серния диоксид валентния ъгъл е 119 градуса и е близък до 120 градуса, колкото е валентния ъгъл при sp2 хибридизацията определяме сярата да е в sp2 хибридно състояние. Останалите орбитали, независимо, че са заети от електрони просто не участват в хибридизацията.

мислех че от хибридизацията разбираме какъв е валентният ъгъл? Въпрпсър ми беше породен от това че остава една p-нехибридизирана орбитала и една d-нехибридизирана от коео следва че ще има две различни п-връзки...А как да определим валентният ъгъл?

Константин, Валентните ъгли се определят опитно с метод, наречен рентгеноструктурен анализ. Няма да ти навреди сега, след като изяснихме основните неща от хибридизация да си прочетеш няколко пъти уроците от учебника, за да улегнат нещата, а и за да зададеш нови въпроси, ако възникнат при четенето :)