Ковалентная связь угол связи. Гибридные орбитали

Как уже говорилось, ковалентная связь характеризуется ярко выраженной направленностью в пространстве. В этом и состоит отличие ковалентной связи от других видов связи. Направленность химической связи означает, что образование ковалентных связей атомом углерода происходит не в любых направлениях пространства, а только в определенных, составляющих друг с другом углы, величина которых зависит от валентного состояния углерода. Так, при 5рЗ-гнбрндизации угол между гибридными орбиталями составляет 109°28, при 5р2-гибридизации он равен 120°, а при 5р-гиб-ридизации — 180°. [c.21]

Соединения азота с водородом. Важнейшее водородное соединение азота — аммиак N1 3. В молекуле аммиака атом азота находится в состоянии 5р -гибридизации. При этом три гибридные орбитали перекрываются с 5-орбиталями трех атомов водорода, в результате чего образуются три ковалентные связи N—Н на четвертой гибридной орбитали атома азота находится неподеленная пара электронов. Гибридные зр -орбитали ориентированы в направлениях к вершинам тетраэдра. Поэтому валентный угол ННН в молекуле аммиака (107°) близок к тетраэдрическому (109,5°). [c.169]

В заключение следует заметит, что не все валентные электроны данного атома принимают участие в образовании связи. Помимо связывающих и разрыхляющих электронов, могут быть неиспользованные электроны, представленные в виде электронных пар с компенсированными спинами (их обычно называют неподеленными электронными парами ). Эти пары могут принимать участие в образовании дополнительных связей". Так наприме р, если бы ковалентные связи в молекуле Н3О образовывались за счет чистых ру- и р -электронов (см табл, 2), то валентный угол должен был бы быть равным 90°, Однако опыт дает значительно большую величину угла (105°), весьма близкую к величине угла в тетраэдрической конфигурации. Это означает, что обе неподеленные пары электронов (25, 2р ,) образуют гибридные орбитали. Другой пример — молекула ЫН3, где валентный угол равен 107°, что также значительно больше прямого угла и почти совпадает с углом в тетраэдрической конфигурации. Если неподеленная пара электронов образует гибридную орбиталь, то, очевидно, центр тяжести ее электронного облака не совпадает с ядром облака. Это приводит к возникновению собственного дипольного момента атома. Весьма вероятно, что наблюдаемые дипольные моменты молекул НаО [c.45]

Как правило, из-за взаимного отталкивания эквивалентные орбитали располагаются как можно дальше друг от друга так, две р-орбитали образуют угол 180°. Это означает, что молекула Hg l2, например, должна быть линейной (в отличие от НдО) так и есть на самом деле. Такого вида гибридизацию называют дигональной. р-Гибридная орбиталь образует более прочную ковалентную связь по сравнению как с 5-, так и с р-орбиталью, поскольку она дальше, чем эти орбитали, вытянута в пространстве в направлении орбитали другого атома и потому обеспечивает большее перекрывание. Хотя переход б5-электрона в состояние 6р требует затраты энергии, выигрыш в энергии связи более чем компенсирует эту затрату. [c.20]

О гибридизации орбиталей позволяет сделать вывод что 5- и р-орбитали одного атома могут образовать две более прочные ковалентные связи, если они комбинируются, образуя две новые орбитали, называемые р-гибридными орбиталями (рис. 5-13). Каждай 5р-гибридная орбиталь обладает способностью к перекрыванию выражаемой величиной 1,93, тогда как для чистой 5-орбиталй она по определению принимается равной единице, а для чистой р-орбитали равна УЗ. Можно ожидать, что в случае связей, образованных зр-гибридной орбиталью, валентный угол будет равен 180°. [c.159]

ВеСЬ и AI I3, рассмотренным выше. Оба алкильных производных полимеризованы, так что атомы металла окружены четырьмя алкильными группами, расположенными приблизительно по вершинам тетраэдра, причем Ве(СНз)2 образует полимер с бесконечной цепью, а А1(СНз)з — димер (рис. 2.17). Важно отметить, что в этой структуре угол AI—С—AI острый — только 70° угол Ве—С—Ве в полимере диметилбериллия также мал — только 66°. Наблюдаемые структуры можно трактовать на основании представлений о делокализованных многоцентровых молекулярных орбиталях, чтобы использовать все орбитали с низкой энергией атома металла, т. е. четыре sp -орбнтали атомов бериллия и алюминия. В [Ве(СНз)2]х и [А1 (СНз) з]2 концевые связи металл — углерод считают обычными ковалентными связями, в которых участвуют тетраэдрические рЗ-орбитали атома металла, поэтому дефицит электронов относится лишь к метильным мостикам. Острый угол в этих мостиках, таким образом, объясняется стремлением гибридных sp -орбиталей двух атомов металла перекрыться с одной и той же четвертой орбиталью метильной группы. Так образуется трехцентровая молекулярная орбиталь, содержащая два электрона с противоположными спинами (рис. 2.18). [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология