Орбиты электронные гибридизация

Ароматические углеводороды. Родоначальником ряда ароматических углеводородов, называемых по систематической номенклатуре аренами, является бензол СеНо. Арены составляют обширную группу углеводородов, в молекулах которых содержится ароматическое ядро. В этом ядре шесть углеродных атомов образуют замкнутый плоский шестиугольник. В этой же плоскости располагаются атомы водорода. Каждый атом углерода находится в состоянии 5р -гибридизации. Имеющиеся у кал<дого углеродного атома орбитали / -электронов равномерно перекрываются я-орбиталя-ми двух соседних углеродных атомов. Другими словами, шесть [c.146]

Образование гибридных зр-, зр - и р -орбиталей называется соответственно зр-, зр - и хр -гибридизацией. Направленность ковалентных связей в пространстве определяется направленностью в нем гибридных орбиталей. Следует отметить, что гибридизация (смешивание) атомных орбиталей может происходить как в отсутствие на них электронов, так и при наличии на орбитали электронной пары. [c.86]

Превращение электронных орбиталей различных подуровней и различной формы в одинаковые гибридные орбитали называется гибридизацией. [c.52]

В свободной мочевине донорные электронные пары на атомах азота можно считать занимающими р -орбитали (зр -гибридизация у атома азота) и взаимодействующими с р -орбиталями углерода и кислорода. Благодаря этому я-орбиталь делокализована и кратность [c.14]

В молекуле этилена наибольшее перекрывание электронных облаков и наименьшая потенциальная энергия системы наблюдаются тогда, когда одна -орбиталь и две р-орбитали атомов углерода образуют три ст-связи, лежащие в одной плоскости (рис. 5.8, б), направленные под углом в 120°. Третья р-орбиталь образует между атомами углерода я-связь, расположенную в плоскости, перпендикулярной к плоскости ст-связей. В образовании сг-связей участвуют одна 5- и две р-орбитали, происходит гибридизация и образуются 5р -гибридные орбитали, как у атома В (ВРз). [c.105]

Происходит переход электронов на 4 орбитали, электроны спариваются, спин электронов уменьшается, освободившиеся две dy-ячейки занимаются электронными нарами от ЫНз, образуется низкоспиновый диамагнитный комплекс [Со (ЫНз)б]- + с использованием внутренних З -орбиталей, с - 5/г -гибридизация. [c.232]

Аналогично можно показать, что в молекуле СОг се три атома располагаются на одной линии. Действительно, пусть в образовании л-связей участвуют электроны атома С, находившиеся изначально на 2ру- и 2рг-орбиталях. Тогда в образовании а-связи будут участвовать гибридные р-орбитали, полученные гибридизацией 28- и 2рд.-орбиталей,,направленных противоположно друг другу вдоль оси Ох (рис. 28). [c.72]

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]

При образовании двойной С—С-связи с одним s-электроном взаимодействуют два / -электрона ( / -гибридизация) и возникают три одинаковые орбитали, расположенные в одной плоскости под углами 120° друг относительно друга, и четвертая, перпендикулярная этой плоскости. [c.16]

Во-вторых, валентные возможности фосфора гораздо богаче, чем у азота, вследствие наличия у первого вакантных 3 -орбиталей. При промотировании электрона на одну из З -орбиталей у атома фосфора появляется пять неспаренных электронов, которые только по обменному механизму обеспечивают ковалентность, равную 5. Кроме того, свободные З -орбитали могут участвовать в образовании ковалентных связей по донорно-акцепторному механизму. В этом случае фосфор акцептирует на эти орбитали электронные пары партнеров-доноров. В соответствии с большими валентными возможностями у фосфора появляются новые типы гибридизации, например sp d (к.ч. 5) и sp d (к.ч. б), которые в принципе не могут быть осуществлены в случае атома азота. [c.409]

Для объяснения этого была выдвинута новая идея — представление о гибридизации. Волновые функции, описывающие 5- и р-орбиты, получаются в результате решения дифференциального уравнения в частных производных, а из математики известно, что любая линейная комбинация таких решений также является решением уравнения. [Выражение 7 (х + Зу -Ь 7) + 5 (2х + у 9) является линейной комбинацией функций (х + Зу 4- 7) и (2х -Ь у -Ь 9).] Другими словами, набор решений не является единственным. Для изолированного атома наиболее удобным рядом решений является такой, при котором электроны описываются 5- и р-функциями, но когда речь идет об образовании ковалентных связей, наиболее подходящим набором решений может оказаться другой. Один из возможных наборов волновых функций можно построить, взяв линейные комбинации 5- и р-функций для данного квантового уровня. Такой набор будет соответствовать четырем орбитам, совершенно эквивалентным друг другу и симметрично ориентированным в пространстве к четырем вершинам тетраэдра. (Естественно, что число отдельных смешанных орбит, возникающих при таком составлении линейных комбинаций, должно быть равно числу используемых исходных орбит.) Каждая из этих орбит включает частично 5- и р-орбиты, так что они называются 5р -гибридными орбитами . Электроны в молекуле метана могут находиться на з- и р-орбитах, или зр -гиб-ридных орбитах, или на орбитах какого-либо другого [c.106]

Расширение внешней электронной оболочки. Атомы третьего периода таблицы Менделеева, в частности сера и фосфор, могут использовать свои -орбитали в гибридизации типа зрЫ и, реже, йрЫ . [c.37]

При образовании молекулы метана подверглись гибридизации орбитали одного 8- и трех /7-электронов и образовались четыре одинаковые гибридные орбитали. Такая гибридизация называется 8р -гибридизацией (произносится эс, пэ три-гибридизация ). В результате перекрывания четырех гибридных зр"-орбиталей атома углерода и 5-орбиталей четырех атомов водорода образуется [c.87]

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]

При образовании молекулы метана подверглись гибридизации орбитали одного 5- и трех р-электронов и образовались четыре одинаковые гибридные орбитали. Такая гибридизация называется вр -гибридизацией (произносится эс, пэ-три гибридизация). В результате перекрывания четырех гибридных 5р орбиталей атома углерода и х-орбиталей четырех атомов водорода образуется прочная молекула метана с четырьмя эквивалентными связями. Угол между осями гибридных орбита-лей составляет 109°28 (рис. 15). [c.69]

Рис. 5. Орбитали электронов атома углерода в состоянии 5р -гибридизации

Это можно представить себе так. При возбуждении атома углерода один электрон с 25-орбитали переходит на 2р г орбиталь, а затем 2 -орбиталь взаимодействует с тремя 2р-орбиталями, образуя четыре одинаковых гибридных орбитали (хр -гибридизация). Форма гибридной орбитали отличается от исходных 5- и р-форм и имеет вид неправильной восьмерки (рис. 7). В пространстве оси четырех таких орбиталей расположены под равными углами (109 28 ) друг к другу и направлены к углам тетраэдра с ядром атома углерода в центре. [c.36]

Выяснить, сколько электронов данного атома участвует в я-связях и сколько в ст-связях. Состояния электронов, участвующих только в ст-связях данного атома, и определят вид гибридизации данного атома в данной молекуле. (В атоме углерода С в молекуле ацетилена НС=СН два электрона в состояниях Ру и рх участвуют в я-связях. Образующие ст-связи атомные орбитали - и с7-орбитали. Вид гибридизации в атоме С молекулы НС=СН 5р.) [c.164]

Уже в газообразном состоянии при понижении температуры и особенно при переходе в твердое состояние вакантная /э-орбнталь заполняется электронной парой хлорид-иона соседней молекулы. В результате атом алюминия имеет четыре а-связи и все его валентные орбитали ( 4- Ър) заняты электронами. Гибридизация 5р -типа обеспечивает образование бис-тетраэдрических димерных молекул Л С , с двумя хлоридными мостиками [c.109]

Для объяснения этого противоречия теория валентных связей вводит понятие о гибридизации связей. Согласно идее о гибридизации, орбитали комплексообразователя, участвующие в образовании двухэлектронных связей с лигандами, должны претерпевать определенные изменения. Действительно, до координации лигандов распределение электронной плотности этих орбиталей определяется тем, что они принадлежат к системе с одним атомным ядром. После координации орбитали, осуществляющие химические связи, принадлежат к системе с несколькими атомными ядрами. Такие изменения в системе, конечно, должны отражаться на распределении электронной плотности орбиталей, участвующих в образовании связи. Поэтому при координации происходит гибридизация все орбитали электронов комплексообразователя, осуществляющие химические связи, становятся совершенно одинаковыми, за исключением их направлений. Образуются гибридные орбитали, характерной особенностью которых является растянутость электронного облака в направлениях, обусловленных расположением лигандов. Точнее, гибридные орбитали направлены к лигандам. При этом растянутая форма этих орбиталей способствует большему перекрытию при взаимодействии с орбиталями лигандов, т. е. способствует упрочнению связей. Другими словами, гибридизация упрочняет связи в комплексных соединениях. [c.88]

Природа кратных углерод-углеродных связей несколько иная. Так, в молекуле этилена при образовании двойной ковалентной связи С=С (или С С) в каждом из атомов углерода в гибридизации участвует одна s-орбиталь и только две р-орбитали (sp . гибридизация) одна из р-орбиталей каждого атома С не гибри-дизуется. В результате образуются три sp -гибридных электронных облака, которые участвуют в образовании трех ст-связеп. Всего в молекуле этилена пять а-связей (четыре С—Н и одна С—С) все они расположены в одной плоскости под углами около 120° друг к другу (рис. 125). [c.443]

Из элементов второго периода литий обладает только одним электроном в орбите 2з (см. рис. 7) и, следовательно, может образовать только одну ковалентную связь. Бериллий, обладающий двумя электронами в орбите 25, образует две ковалентные связи. При этом один из электронов должен перейти на орбиту 2р, что связано с затратой энергии происходит перераспределение электронов в орбитах, предшествующее гибридизации. Такое перераспределение происходит, разумеется, только вместе с образованием ковалентных связей и обусловлено последним. Подобное же положение встречается и у углерода при образовании ковалентных связей электроны, находящиеся у свободного атома в орбите 2з и в двух орбитах 2р, распределяются в четырех орбитах, по одному в кан дой орбите. Затраченная на это энергия возбуждения ковалентности считается равной приблизительно 60—70 ккал моль. [c.69]

В образовании гибридных орбиталей могут принимать участие орбитали -электронов. Этот случай реализуется, например, при образовании молекулы Распределение электронов в возбужденном атоме серы (VI) определяется формулой ЗзЗр Зё . Гибридизация орбиталей одного 5-, трех р- и двух -электронов приводит к образованию шести гибридных орбиталей, направленных от центрального атома серы к вершинам правильного октаэдра, —sp -гибридиэация. [c.53]

Метан, СН4, имеет четыре эквивалентных атома водорода, присоединенных к центральному атому углерода. Для соединения с четырьмя атомами водорода углероду приходится использовать все свои валентные орбитали. Путем гибридизации одной 2з- и трех 2р-орбиталей можно получить четыре эквивалентные 5р -гибридные орбитали (рис. 13-5). Каждая 5р -ги-бридная орбиталь имеет на одну четверть 5-характер и на три четверти р-характер. Все четыре хр -орбитали направлены к вершинам правильного тетраэдра, поэтому хр -орбитали иногда называют тетраэдрическими гибридами. В результате перекрывания каждой хр -гибридной орбитали с 1х-орбиталью атома водорода образуются четыре локализованные связывающие орбитали. Наилучщее перекрывание между и 1х-орбиталями получается при помещении четырех атомов водорода в вершины правильного тетраэдра, как это показано на рис. 13-6 (где изображен куб, чередующиеся вершины которого образуют вершины упоминаемого тетраэдра). В молекуле метана восемь валентных электронов (четыре от атома углерода и по одному от каждого из четырех атомов водорода), которые должны [c.555]

Таким образом, при образовании молекулы метана различные орбитали валентных электронов атома углерода — одна 5-орбиталь и три р-орбитали — превраш,а-ются в четыре одинаковые гибридные > р -орбитали (5рЗ-гибридизация). Этим и объясняется равноценность четырех связей атома углерода в молекула х СН4, С( 14, СгНб и т. д. и их направленность под одинаковыми углами друг к другу. [c.85]

Рассмотрим примеры различных видов гибридизации 5 и р-орбиталей. Г ибридизация одной 8- и одной р-орбиталей (зр-гибридизация) происходит при образовании галогенидов бериллия, например ВеРг, цинка, ртути, молекулы ацетилена и др. Атомы этих элементов в основном состоянии имеют на внешнем слое два спаренных 5-электроиа. В результате возбуждения один из электронов -орбитали пер еходит на близкую по энергии р-орбиталь, т. е. появляются два неспаренных электрона, один из которых 5-электрон, а другой р-электрон. При возникновении химической связи эти две различные орбитали превращаются в две одинаковые гибридные орбитали (тип гибридизации — зр), направленные под углом 180° друг к другу, т. е. эти две связи имеют противоположное направление (рис. 20). [c.86]

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]

Наличие вакантных d-ячеек обусловливает образование соединений типа S I4, SF4, молекулы которых возникают в результате / ( -гибридизации за счет промотирования р-электрона в одно из вакантных -состояний. Для образования молекул SFg или S2F10 происходит промотирование в состояние d не только р-, но и s-электрона. Кроме способности серы предоставлять d-орбитали для гибридизации с s- и р-орбиталями с образованием более четырех ст-связей с другими атомами, сера часто использует djt-о.рбитали для образования кратных связей. Так, в сульфат-ионе, в котором [c.14]

Использование d-орбиталей. Кроме способности атомов элементов S—Ро предоставлять d-орбитали для гибридизации с s- и / -орбита-лями с образованием более четырех а-связей с другими атомами, сера (особенно), а также селен часто используют л-орбитали для образования кратных связей. Так, например, в сульфат-ионе, в котором S- и р-орбитали использованы для а-связьшания, укороченность расстояния S—О указывает на возможность возникновения связей, имеющих в значительной мере характер кратных связей. Наиболее удобно это объяснить тем, что пустые л-орбитали серы принимают электроны с заполненных ря-орбиталей кислорода (стр. 254). Подобные dn—рл-связи встречаются в соединениях фосфора, но для серы они, очевидно, более характерны. Некоторые примеры будут приведены в этой главе. [c.377]

Электроотрицательность элемента не является постоянной характеристикой для его атомов в различных молекулах, а зависит от его валентного состояния и окружения. Это утверждение является, по существу, важнейшим достижением концепции Полинга. Степень удерживания атомом электронов определяется двумя факторами его зарядом и гибридизацией его валентных орбиталей. Положительно заряженный атом (ион, атом в молекуле) обладает большей способностью удерживать электроны, чем строго нейтральный атом. С другой стороны, х-орбитали атомов имеют низкую энергию и, следовательно, прочно удерживают электроны. В зависимости от вклада х-орбитали в гибридизацию электроотрицательность изменяется. Известно, что реакционная способность углеводородов (подвижность атомов водорода) зависит от класса углеводорода, т. е. от типа гибридизации атомных орбиталей углерода [48]. Так, в метане СН4 (хр -гибридизация, вклад х-орбитали равен 25 %) атомы водорода мало реакционноспособны, а электроотрицательность углерода и водорода примерно одинакова. В этилене С2Н4 (хр -ги-бридизация, вклад х-орбитали равен 33 %) атомы водорода более подвижны, т. е. электроотрицательность углерода выше, чем у водорода. Наконец, в ацетилене С2Н2 (хр-гибридизация, вклад [c.117]

Здесь М нумерует ядра лигандов (точнее, ближайшие к центральному ядра окружения), обладающие отличным от нуля спином В соответствии со сказанным выше, основной вклад в сверхтонкое взаимодействие вносится неспаренной спиновой плотностью в нуле, поэтому константы суперсверхтонкого взаимодействия Лг/ непосредственно характеризуются долей пребывания неспаренного электрона на ядрах М, т. е. степенью ковалентности связей, вносимой неспаренным электроном, и степенью участия в лигандной орбитали его -орбитали — степенью гибридизации [см. уравнение [c.163]

Несвязывающие электроны карбена в основном состоянии могут иметь антипараллельные спины (синглетное состояние карбена) или параллельные спины (триплетное состояние карбена). Последнее было обнаружено для метилена (К=К =Н) методом импульсной спектроскопии [29]. Принимают, что в синглетном метилене (валентный угол Н—С—Н 104°, длина связи С—Н 0,111 нм) два спаренных электрона занимают одну орбиталь, а свободной остается / -орбиталь (модель хр -гибрпдизации). У триплетного метилена более вытянутая молекула (угол Н—С—Н 136°, длина связи С—Н 0,1078 нм), причем в соответствии с запретом Паули неспаренные электроны не могут находиться на одной орбитали и потому занимают две взаимно перпендикулярные р-орбитали (яр-гибридизация) [c.184]

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]

СВЯЗИ С=С( или 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 гибри-дизуется. В результате образуются три р -гибридных электронных облака, которые участвуют в образовании трех а-связей. [c.458]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология