Орбиты гибридизованная

Для согласования опытных данных о строении комплексных ионов с теорией Л. Полинг предположил, что при образовании соединений орбитали гибридизуются. Например, ион никеля (И), имеющий восемь электронов (Зй ) в заполняющейся оболочке, взаимодействуя с ионами образует комплекс, в котором циа- [c.218]

Здесь вакантные орбитали иона 45, Ар (соответственно одна и три) и Зй (одна) заняты электронными парами лиганда (иона СМ ). Эти орбитали гибридизованы, поэтому направления их наибольшей электронной плотности совпадают с диагоналями квадрата, в центре которого помещается ион никеля. Пунктир указывает орбитали, занятые электронами лигандов. [c.218]

В большинстве соединений кремния эти орбиты гибридизованы и обеспечивают кремнию четыре простые ковалентные связи с присоединяемыми атомами. Пять Зй-орбит невозбужденного атома кремния остаются вакантными. Для образования дополнительных ковалентных связей кремний предоставляет свои З -орбиты, а присоединенные атомы — неподеленные электроны. [c.63]

Электронная конфигурация основного состояния железа имеет вид Ре(аргон) (3й)2(3 ) (3 ) (3 ) (3 ) (45)2. Моффит предположил, что под влиянием приближения циклопентадиеновых групп 4з- и 3 /г2-орбитали гибридизуются, что приводит к образованию [c.289]

Квантово-механическое разъяснение этой трудности было дано Слейтером и Полингом, которые указали, что если 2з- и 2р-орбиты гибридизуются одна с другой (в смысле, изложенном на стр. 50, 57 и 103), то можно получить гораздо большую плотность электронного облака между атомами [c.312]

В случае более легких элементов этих групп, например С, 51 и Р, этого не происходит, вероятно, потому, что вследствие небольшого объема их атомов 5- и р-орбитали гибридизуются и образуют ковалентные связи. [c.544]

Комплексы с координационным числом 6 содержат (во многих случаях) d sp -орбитали, например 2>d 4sp . Примером может служить ион гексаммино-кобальта(П1), происходящий от Со (каждая горизонтальная черточка в приведенной ниже схеме изображает одну орбиталь выделенные пунктиром орбитали гибридизованы и участвуют в образовании комплекса) [c.716]

Поскольку все три атома N, С, О участвуют в формировании двойной связи, их 8- и р-орбитали гибридизуются с образованием вр-гибридных орбиталей. Одиночные а-связи возникают между атомами за счет орбиталей О(зр ) и С(вр ), а также С(вр2) и N(5 ). Три ра -орбитали атомов N, С, О, перпендикулярные плоскости а-связей, перекрываются и образуют делокализованную систему т1-электронов [c.199]

Согласно теории гибридизации в частице АВ те валентные орбитали центрального атома А, которые участвуют в образовании а-связей А—В или содержат неподеленные пары электронов (для радикалов— неспаренные электроны), не сохраняют своей индивидуальности (т. е. не являются чистыми пз-, пр- или -АО). Они гибридизуются (изменяют свою симметрию) и получают точное направление в пространстве, причем их взаимная направленность максимально симметрична (для данного числа АО) относительно центра атома А. При этом перекрывание гибридных орбиталей центрального атома с АО партнеров по а-связям усиливается, прочность химической связи возрастает и частица получает оптимальную для нее устойчивость. [c.162]

В соединениях с тройной связью, где атом углерода соединен только с двумя другими атомами, возможна р-гибридиза-ция это означает, что все четыре атома расположены на одной прямой (рис. 1.6) [6]. У каждого атома углерода остаются по две р-орбитали с одним электроном на каждой. Эти орбитали перпендикулярны друг другу и оси С—С они перекрываются, как показано на рис. 1.7, образуя две я-орбитали. [c.23]

Атомы кислорода и азота в состоянии хр -гибридизации должны были бы иметь валентные углы 90°, однако, как уже говорилось в разд. 1.3, в молекулах воды и аммиака, а также и в других соединениях кислорода и азота валентные углы намного больше и скорее ближе по величине к углам тетраэдра, т. е. к 109°28, а не к 90° (табл. 1.5). Эти факты привели к предположению, что в указанных соединениях кислород и азот образуют хр -связи, т. е. вместо перекрывания двух (или трех) р-орбиталей с 15-орбиталью водорода гибридизуются 25-и 2р-орбитали, давая четыре р -орбитали из них только две (или три) используются для связи с водородом, а остальные заняты неподеленной парой электронов. Такое описание [c.37]

В алленах центральный атом углерода имеет хр-гибридиза-цию, две остальные р-орбитали взаимно перпендикулярны и [c.139]

Природа кратных углерод-углеродных связей несколько иная. Так, в молекуле этилена при образованиадй ойной ковалентной связи С = С в каждом из атомов углерода в гибридизации участвует одна -орбиталь и только две р-орбитали (зр -гибридизация) одна из р-орбиталей каждого атома С не гибридизуется. В результате образуются три зр -гибридных электронных облака, которые участвуют в образовании трех ст-связей. Всего в молекуле этилена пять сг-связей [c.554]

Так, 8 протонов и 8 нейтронов в ядре можно считать сгруппированными в четыре гелиона, которые расположены по углам тетраэдра. В оболочечной модели протоны и нейтроны описываются как занимающие 15-орбиталь и три 1р-орбитали. Эти четыре орбитали могут быть гибридизованы, как описано в гл. 5, с образованием четырех локализованных тетраэдрических орбиталей, каждая из которых концентрируется вокруг одного из четырех углов тетраэдра. [c.626]

Рассмотрите образование перечисленных ниже комплексов из их составных частей, указав, какие орбитали центрального иона гибридизуются для образования связей с лигандами а) А1(ОН)й , б) Zn( N)4 , в) ЗпО , [c.423]

Если углероды связаны двумя я-связями и в них вовлекаются, таким образом, 4р-электрона, то для оставшихся трех а-связей — С—С— у каждого углерода будут гибридизованы по одной s- и одной р-орбитали (5р-гибридизация). Это — третье валентное состояние углеродного атома, в котором обе а-связи лежат на одной прямой, а образованные р-электро-нами орбитали двух я-связей занимают в пространстве места четырех попарно взаимно перпендикулярных и слившихся пространственных восьмерок. [c.261]

Необходимость удаления либо промотирования электронов, либо отвлечения их с других связей представляет собой своеобразный барьер, и совокупность гибридизирующихся орбиталей строится зачастую таким образом, чтобы его не преодолевать. Так, в молекулах этилена и ацетилена каждый атом С отдает на образование л-связей одну (в С2Н4) или две (в С2Н2) р-орбитали оставшиеся орбитали гибридизуются, приводя к зр - и р-конфигу-рациям соответственно. [c.64]

Предсказание типа гибридизации проводится на основании донорно-акцепторного механизма образования связи. РГапример, для молекулы ВеН2 оценивают степени окисления атомов (Ве , Н ), записывают сокращенные электронные конфигурации условных ионов Ве и И (Ь- ) и на схеме незавершенных подуровней атома Ве" (в общем виде атома А) показывается образование двух связей Ве <- Н (Ве-акцептор электронной пары, И-донор) (рис. 4). Предполагается, что в момент образования двух связей Ве—Н у атома Ве 2 - и 2/7-орбитали гибридизуются в две 5/7-орбитали [c.45]

Орбиталь состоит из двух частей, внутренней сферы, и внешней оболочки р-орбитали также имеют две части, или доли, расположенные на противоположных сторонах ядра атома углерода. В метане эти четыре атомные орбитали гибридизуются с образованием четырех тетраэдрически расположенных зр -орбиталей, которые приблизительно имеют форму р-орбиталей. Математическими выводами теории валентности показано, что примесь 25% -характера должна удлинить одну долю р-орбитали и уменьшить другую кроме того, расчет приводит к выводу, что четыре гибридные орбитали должны быть ориентированы в пространстве тетраэдрически. Связь С—Н возникает при перекрывании каждой из этих орбиталей с 15-орбиталью атома водорода. [c.12]

Для одиночных атомов с пятью или более электронами, имеющими одинаково направленные спины, или для многовалентных атомов в молекулах с пятью или более электронными парами наиболее вероятные расположения, по-видимому, не так очевидны 4. В данном случае необходимо принимать во внимание электроны, расположенные на fli-орбиталях, а d-орбиталн не все эквивалентны. Например, если написать полную антисимметричную волновую функцию для пяти или более неспаренных электронов, то следует сделать выбор среди волновых функций неэквивалентных -орбиталей. Из картины гибридных орбиталей можно предсказать образавание пятью электронными парами конфигурации квадратной пирамиды при гибридизации зрЫх -у- и конфигурации тригональной бипирамиды при гибридизации sp dz . Для шести пар электронов гибридизация sp dx -y dz соответствует октаэдрической конфигурации, а гибридизация sp dxydyz — тригональной призме . Аналогично для семи и восьми пар электронов возможны различные конфигурации, зависящие от того, какие именно d- или f-орбитали гибридизуются с S- или р-орбиталями. [c.198]

Число гибридных АО равно числу участвующих в гибридизации исходных АО атома. Если в гибридизации участвуют одна х- и одна р-орбитали (хр-гиб-ридизацня), то образуются две равноценные ер-орбитали из одной 5- н двух р-орбиталей (.чр -гибридиза-ция) образуются три 5р -орбитали и т. д, [c.64]

Доля -электронного облака в орбитали при 5р -гибридиза-ции равна 25%, при р-гибридизации — 33% и при 5р-гибриди зации — 50%. [c.111]

В зависимости от характера гибридизации угол между гибридизо-ванными орбиталями составляет 109,5° (зр ), 120° (хр ) и 180° (зр). Могут существовать и гибридизованные орбитали с нецелочисленным соотношением 5- и р- составляющих и промежуточными валентными углами, [c.220]

При таком расспаривании, как видно из схемы, один электрон оказывается на s-, а второй на р-орбитали. У хлора валентный электрон находится на р-орбитали. Если у бериллия валентные электроны будут различными, то в молекуле ВеСЬ одна связь ВеС1 будет (р — р)ст-связью, а вторая (s—р) ст-связью. Очевидно, что связи должны быть неравноценными. Однако опыт показывает, что обе связи ВеС1 в молекуле ВеСЬ одинаковы. Это может быть лишь в том случае, если оба валентных электрона у атома бериллия идентичны, т. е. имеют одинаковую энергию. Следовательно, в процессе расспаривания электронов энергии их выравниваются, s- и р-орбитали смешиваются — происходит так называемая гибридизация атомных орбиталей. Гибридизация, кроме выравнивания энергий электронов, всегда означает еще и изменение формы электронных облаков. В самом деле, сферическая s-орбиталь смешивается (гибридизуется) с гантелевидной р-орбиталью, вследствие чего образуются две новые гибридные орбитали с одинаковой энергией. Такие орбитали характеризуются грушевидной конфигурацией электронного облака [c.91]

Наряду с а-связью может образоваться и я-связь, если на орбитали атома металла, которая может перекрываться с вакантной орбиталью донорного атома, находятся соответствующие с(-элек-троны. Эта связь изменяет распределение заряда как у атома металла, так и у лиганда, усиливая а-связь. Чем больше электронные облака перекрывают друг друга, тем более прочной является образующаяся ковалентная связь. Было показано, что для удовлетворения этого критерия необходимо, чтобы исходные атомные орбитали были гибридизованы, образуя новую систему эквивалентных орбиталей, принимающих участие в связи и имеющих определенное направление в пространстве. [c.250]

Бензол имеет циклическое строение. Все атсшь углерода в молекуле бензола имеют гибридизацию т, с. одна -орбиталь и две р-орбитали внешнего электронного уровня гибридизуются, давая три гибридные вр -с итали, располагающиеся в одной плоскости под углом 120° и образующие ст-связи с соседними атомами углерода и с водородом. Таким образом, молекула бензола является плоской. Негибридизованные р-орбитали располагаются перпендикулярно этой плоскости и попарно перекрываются, образуя единое кольцевое шести электронное облако, обладающее высокой устойчивостью и называемое ароматической электронной системой. Все связи между атомами углерода в молекуле бензола одинаковы. Структурную формулу бензола принято изображать следующим образом [c.146]

Другое предположение было выдвинуто в 1937 г. Хиггинсом - Он высказал мнение, что внешние ii-орбитали принимают участие в образовании связи. Однако в то время обычно считали, что М-орбитали не могут гибридизоваться с 4s- и 4р-орбиталями п образовывать прочные ковалентные октаэдрические связи. Более поздние вычисления Крэга и др. показали, что с сильно электроотрицательными лигандами использование 4с -орбиталей, вероят но, приводит к образованию более прочных связей, нежели использование только 4ч4р -орбиталей. [c.253]

Рассмотрим для примера молекулу ВРз. Атом бора предоставляет для образования связей одну 25- и две 2р-орбитали, так как его конфигурация в основном состоянии ls 2s 2p , а в возбужденном состоянии (бор в большинства соединений трехвалеитен) ls22s 2pi 2р . Он образует три равноценные связи — зр -гибридиза-ция. Три зр -орбитали располагаются в одной плоскости и направлены друг к другу под углом 120°. [c.48]

Имеется много доказательств, вытекающих главным образом из рассмотрения констант спин-спинового взаимодействия в ЯМР-спектрах, что связи в циклопропанах отличаются от связей в соответствующих соединениях, не имеющих углового напряжения [204]. В обычном атоме углерода гибридизуются одна 5- и три р-орбитали, давая почти эквивалентные зр -орби-тали (разд. 1.11), каждая из которых на 25% имеет 5-харак-тер. Но в циклопропановом атоме углерода четыре гибридные орбитали далеко не эквивалентны. Две орбитали, направленные к внешним связям, имеют больший х-характер, чем обычная 5р -орбиталь, тогда как две орбитали, образующие связи внутри цикла, имеют меньший 5-характер и больший р-характер, что делает их похожими на обычные р-орбитали, для которых характерны валентные углы 90, а не 109,5°. Поскольку угловое напряжение за счет уменьшения углов в циклопропанах соответствует разности в величине характеристичного угла и реального угла в 60°, этот дополнительный характер частично снимает напряжение. Внешние орбитали на 33 %, имеют 5-харак-тер, т. е., по существу, являются р -орбиталями внутренние орбитали только на 17 % имеют 5-характер, так что их можно назвать зр -орбиталями [205]. Таким образом, каладая углерод-углеродная связь в циклопропане образована перекрыванием двух 5р -орбиталей. Расчеты по методу молекулярных орбита-лей показывают, что такие связи не являются целиком сг-свя-зями. В обычных С—С-связях 5р -орбитали перекрываются таким образом, что прямая, соединяющая ядра, становится осью симметрии электронного облака. Но в циклопропане электронная плотность смещена в сторону от кольца. Направление орбитального перекрывания показано на рис. 4.5 [20] угол 0 для циклопропана составляет 2Г. Аналогичное явление наблюдается и для циклобутана, но в меньшей степени здесь угол 0 равен 7° [206]. Связи в циклопропане называют изогнутыми, или банановыми -, по своему характеру они являются промежуточными между о- и я-связями, поэтому циклопропаны в некоторых отношениях ведут себя подобно соединениям с двойной связью [207]. Данные УФ-спектров [208] и некоторые другие данные свидетельствуют о том, что циклопропановое кольцо участвует в сопряжении с соседней двойной связью, причем в кон- [c.188]

Все атомы углерода в алканах имеют кр -гибридиза-цию, т. е. одна s- и три р-орбитали внешнего электронного уровня смешиваются и образуют четыре зр -габридные орбитали одинаковой формы (неправильные объемные восьмерки), направленные в раз 1ые стороны пространства под углом 109.5 . Эти гибридные орбитали образуют четыре а-связи с другими атомами углерода или водорода, sp -гибридизованный углерод называют также тетраэдрическим, так как если его поместить в центр чстырсхграниоУ пирамиды (тетраэдра), то его связи будут направлены к вершинам этого тетраэдра. [c.126]

Одна 8-орбиталь гибридизуется с двумя р-орбиталями, образуя три 5р2-гибридные орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг относительно друга. При помошд1 этих гибридных орбиталей осуществляются а-связи между атомами углерода, лежащими в одной плоскости и образующими плоскую ячеистую структуру. Оставшиеся негибридизованными р-орбитали, несущие по одному электрону, взаимодействуют между собой с образованием ароматической системы, осуществляют относительно непрочное связывание между слоями. Структура графита похожа на бензол. [c.157]

При зр-гибридизации остаются неизменными, например, орбитали Ру и р , а смешиваются р и -орбитали. В результате получаются две эквивалентные орбитали, направленные под углом 180° по отношению друг к другу (рис. 14). Если в гибридизации участвуют АО, ориентированные в одной плоскости, гибридные орбитали не могут выйти из этой плоскости. Поэтому при гибридизации йзр , если й-и обе р-орбитали лежат в одной плоскости (например, р и Ру,) то четыре гибридные орбитали направлены к вершинам плоского квадрата. Валентный угол равен 90°. В некоторых случаях можно определить набор гибридизующихся орбиталей после исключения орбиталей, используемых на образование я-связи. Например, в молекуле С2Н4 каждый атом углерода отдает одну р-орбиталь на образование я-связи, остальные валентные орбитали углерода вступают в зр2-гибридизацию. В ацетилене два атома углерода соединены а-связью за счет гибридных р-ор-биталей и двумя я-связями. [c.32]

Иначе происходит образование двойных и тройных связей в ненасыщенных соединениях. В этилене, например, каждый углеродный атом образует связи с тремя партнерами, на что расходуются электроны 5-атомной и двух р-атомных орбиталей (5р -гибридиза-ция). Получающиеся три а-связи располагаются в одной плоскости под углом в 120° (рис. 1). Остающиеся у углеродных атомов негибридизированные р-электроны, орбитали которых располагаются перпендикулярно плоскости о-связей, перекрываются друг с другом, образуя л-связь. Так как перекрывание орбиталей здесь не такое глубокое, то п-связь значительно лабильнее и легче поляризуется и разрывается, чем о-связь. [c.17]

Для определения типа гибридизации надо знать число гибридизующихся орбиталей центрального атома. Его можно найти вычитанием из общего числа валентных АО числа одноэлектронных, образующих л-связи. В схемах электронных конфигураций они отсчитываются справа налево, так как л-связи образуют, прежде всего, й-, а затем р-АО. Все оставшиеся валентные орбитали участвуют в гибридизации. [c.118]

Таким образом, число гибридных орбиталей всегда равно суммарному числу исходных орбиталей. Кроме того, при возникновении гибридных орбиталей необходимо соблюдение следующих условий Г) хорошее перекрывание гибридизу-емых электронных орбиталей 2) небольшая разница в энергиях атомных орбита-лей, участвующих в гибридизации. Например, Х -орбитали не могут гибридизо-ваться с 2 норбиталями, так как у них различные значения главного квантового числа, а потому их энергии сильно различаются. Гибридизация всегда сопровождается изменением формы электронного облака. При этом гибридное электронное облако асимметрично имеет большую вытянутость по одну сторону от ядра, чем по другую. Поэтому химические связи, образованные с участием гибридных орбиталей, обладают большей прочностью, чем связи за счет чистых негибридных электронных облаков. Гибридизация одной 5-орбита,ди и одной р-орбитали приводит к возникновению двух гибридных облаков, расположенных под углом 180° (рис. 36). Это так называемая р-гибридизация, в результате которой гибридные облака располагаются по прямой. Отсюда легко объяснить прямолинейность молекулы ВеС12 в- и р-орбитали атома бериллия подвергаются в -гибриди-зации и образуют две гибридные связи с двумя атомами хлора (рис. 37). У каждого атома хлора имеется по одному неспаренному р-электрону, которые и являются валентными. [c.80]

В зависимости от характера гибридизации угол между гибридизо-ванными орбиталями составляет 109,5 (зр ), 120 (зр ) и 180 (зр). Могут существовать и гибридизованные орбитали с нецелочисленным соотношением [c.226]

Как уже отмечалось, в олефинах и их производных ненасыщенные углероды находятся во втором валентном состоянии. В отличие от первого валентного состояния, характерного для предельных соединений ( тетраэдрический углерод с четырьмя эквивалентными валентностями, направленными под углом 109° 28 друг к другу, — ар -гибридизация электронных орбиталей), во втором валентном состоянии у углерода гиб-ридизованы только одна 5- и две р-орбитали ( р -гибридизация), образуя три одинаковые орбитали. Соответствующие им а-связи (простые связи) направлены друг к другу под углом 120° и лежат в одной плоскости. Третья р-орбиталь углерода не гибридизована. [c.260]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология