гибридизация гибридизация

Гибридизация — смешение атомных орбиталей (электронных облаков) разной формы, обладающих различи ной энергией в результате образуются гибридные орбитали (облака), одинаковые по форме и энергии. Число образуюш,ихся гибридных орбиталей равно числу орбиталей, участвующих в гибридизации. [c.429]

В зависимости от числа участвующих в гибридизации р-орбиталей гибридные орбитали имеют различную пространственную ориентацию. Так, у атома, имеющего один 8-электрон и один р-электрон, будут возникать две гибридные орбитали, расположенные друг относительно друга под углом 180°. Гибридизация одной з-орбитали и двух р-орбиталей (зр -гибридизация) приводит к образованию трех гибридных орбиталей, расположенных в плоскости под углом 120°, Гибридизация одной з- и трех р-орбиталей (зр -гибридизация) приводит к образованию четырех гибридных орбиталей. Они симметрично расположены в пространстве и ориентированы к вершинам тетраэдра под углом 109° 23, [c.115]

Гибридизация (скрещивание)—получение гибридов (помесей) половым путем. Метод половой гибридизации предложил Косиков. Известны случаи получения гибридов скрещиванием спор при помощи микроманипулятора. Гибриды обладают расшатанной наследственностью, которая делает микроорганизмы более пластичными. Поэтому гибриды легче поддаются направленному воспитанию. Но гибридизация в микробиологии ограничена, так как половой процесс встречается только у некоторых микроорганизмов. У большинства дрожжей и дрожжеподобных грибков, используемых в гидролизной промышленности, половой процесс размножения отсутствует и к ним метод половой гибридизации не применим. [c.507]

Изложенные соображения дают четкое представ ление о понятии гибридизации. Гибридизация не является физической реальностью и электроны в таких [c.23]

Мы видели, что укорочение связи углерод-углерод при изменении гибридизации углерода больше, чем соответствующее укорочение связей углерод-водород. Если относить эти изменения за счет специфических изменений в свойствах связи при переходе от одной гибридизации к другой, а не за счет резонансных взаимодействий, мы должны считать, что и энергии связей должны изменяться сходным образом. В таком случае энергия связи С—С должна сильнее изменяться в зависимости от гибридизации каждого атома углерода, чем энергия связи С—Н, и поэтому выражение в скобках в уравнении (4-4) должно быть положительным. При этом теплота гидрогенизации бутадиена должна быть меньше удвоенной теплоты гидрогенизации молекулы этилена, так что у бутадиена должна наблюдаться положительная энергия стабилизации. Таким образом, тот факт, что бутадиен [c.73]

Перейдем теперь к вычислению энергии ДШ г. (см. рис. 16.22). Прежде всего следует указать, в чем заключается утрирование структуры активированного комплекса. В качестве примера рассмотрим структуру активированного комплекса бензола при электрофильном замещении (см. рис. 16.25) предполагается, что гибридизация атома углерода, на котором осуществляется замещение, близка к состоянию р это означает, что сопряжение ослаблено, однако не разрушено полностью. Утрирование такой структуры заключается в том, что предполагается 100%-ный переход от гибридизации к гибридизации зр . Имеются данные о том, что такое преувеличение допустимо (см. ниже). В этом приближении численные расчеты намного упрощаются величина определяется соотнощением [c.473]

ИСХОДИТ аналогичная гибридизация, но необходимые для нее -орбиты обычно относятся к внутренней оболочке. Так, у переходных металлов первого переходного периода 5р -гибридизация возникает за счет двух 3(1-, одной 4з- и трех 4р-орбит. Многие характерные особенности та ких комплексов обусловлены тем, что у центрального атома имеются три Зй -орбиты, не участвующие в. гибридизации и образовании связей. [c.158]

Атомы углерода в состоянии зр-гибридизации встречаются в ацетиленовых производных Д—С С—, нитрилах К—или занимают центральное место в алленовой системе С=С=С< . Атом углерода в СОа и других аналогичных молекулах также находится в состоянии 5р-гибридизации. [c.36]

По мнению автора настоящего обзора, параметры, необходимые для теоретического рассмотрения изотопных эффектов с точки зрения гибридизации, известны не лучше, чем в случае взаимодействий валентно несвязанных атомов. Особенно это стало очевидным после недавних критических замечаний Вильсона [69] и Лайда [72] относительно возможности использования углов между связями в качестве меры гибридизации. Кроме того, как будет отмечено при обсуждении ионизации муравьиной кислоты в разд. IVA, внеплоскостные деформационные колебания нельзя в общем считать совершенно независимыми от других типов колебаний. Кроме гибридизации и пространственных взаимодействий, они будут зависеть также от ряда других факторов, таких, как, например, характер я-электронной системы, с которой связан атом углерода. Таким образом, и в этом случае при обсуждении вторичных изотопных эффектов нам придется ограничиться лишь эмпирической корреляцией экспериментальных данных. [c.126]

Три а-связи атома углерода, находящегося в состоянии sp -гибридизации, расположены в одной плоскости под углами 120° (рис. 14,а). Поэтому, например, в молекуле этилена все 6 атомов лежат в одной плоскости. В молекуле ацетилена, где углеродные атомы находятся в состоянии 5р-гибридизации, валентный угол атома углерода равен 180° (рис. 14,6). [c.27]

Рассмотренные способы корреляции между длинами и порядками связей или их электронными зарядами, можно считать, уточняют феноменологическую типологию связей, о которой шла речь выше. Но квантовая химия способствовала обоснованию и другого феноменологического направления — учения о ковалентных радиусах. В качестве меры ковалентного радиуса Коулсон (1947—1948) предложил избрать расстояние от атома углерода до центроида той части электронного облака, которая направлена в сторону данной связи. Так как гибридизация валентных электронов атома углерода может быть различной, гибридную функцию можно представить в виде 5 + Кр. Коулсон предлагает соотношения, связывающие коэффициент смешения Я как с ковалентным радиусом, так и валентными углами. Так как гибридизация электронов атома углерода по различным причинам (взаимное влияние атомов) может быть в направлении разных связей, им образуемых, не одинакова, то, следовательно, X и ковалентный радиус в различных направлениях также не одинаковы. [c.88]

Рассмотренные нами работы последних лет ясно показывают, что в оценке роли двух основных факторов — гибридизации атомных орбит и делокализации электронов,—влияющих на геометрические параметры органических молекул, продолжаются колебания и ясно определились два вывода — недостаточность одной делокализации электронов для объяснения опытного материала по длинам связей и недостаточность одной гибридизации атомных орбит для объяснения опытного материала по валентным углам. При этих обстоятельствах естественно стремление привлечь для тех же объяснительных целей и другие факторы. Обратимся поэтому к такому не раз упоминавшемуся фактору, как ионный характер связи. [c.257]

В исходном состоянии атом углерода, при котором происходит замещение, находится в состоянии sp -гибридизации. Подход нуклеофильного реагента осуществляется со стороны, противоположной уходящей группе, так как в этом случае минимально электростатическое и дисперсионное отталкивание между уходящей группой и нуклеофилом. По мере приближения нуклеофильного реагента происходит изменение гибридизации атома углерода и геометрии при реакционном центре, и в активированном комплексе атом углерода находится в состоянии, близком к sp -гибридизации. [c.308]

Еще в 1949 г. Коулсон и Моффит [38] обратили внимание на тот факт, что поскольку углы Н—С—Н и С—С С различны в циклопарафинах, гибридизации связей С—Н и С—С в этих соединениях могут отличаться друг от друга. Проведенный ими расчет показал, что атомные орбитали, участвующие в образовании С—Н-связей в циклопропане, имеют характер гибридизации а орбитали, участвующие в образовании С—С-связей, — [c.106]

Р -гибридизация з/ -гибридизация -гибридизация [c.424]

Другой вид гибридизации получается в случае двойных или тройных связей. Направления осей первых трех зарядовых облаков у этилена лежат в одной плоскости х, у и образуют друг с другом углы, равные 120°. Это — тригональная гибридизация. [c.50]

Вклад гибридизации sp и укорачивание ст-связей по сравнению с гибридизацией sp можно оценить сопоставлением длины связей С—Н в этапе и этилене. Разность 1,102—1,085 = 0,017 А обусловлена в этом случае исключительно уменьшением радиуса атома углерода за счет различия гибридизаций. В случае связи Сг—Сз в молекуле бутадиена укорачивание, обусловленное различием гибридизаций, будет, таким образом, равно 2 X 0,017 = 0,034 А. Как было указано выше, экспериментальные измерения показывают, что длина - связи g—Сз в бутадиене (1,483 А) на 0,06 А короче, чем несопряженная связь С—С (1,543 А). Можно считать, что это-укорачивание (0,06 А) обусловлено приблизительно наполовину эффектом сопряжения и наполовину различной степенью гибридизации атомов углерода. [c.92]

Еще два типа простых гибридных орбит углеродного атома важны в органической химии. Гибридизация двух р-орбит с одной -орбитой дает три одинаковые р -орбиты, оси симметрии которых находятся в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Ось третьей р-орбиты, которая не участвовала в гибридизации, перпендикулярна к плоскости трех гибридных орбит. Это тригоналъное состояние гибридизации было использовано в описании атома углерода, связанного двойной связью, поскольку три группы атомов, связанных ненасыщенным углеродным атомом, лежат в одной плоскости с последним. Такое описание не является единственно возможным, так как плоская модель молекулы, подобной этилену, получается из двух тетраэдров с одним общим ребром. Обе модели предсказывают разные углы между связями. Три-гональная гибридизация требует трех одинаковых углов по 120°, а тетраэдрическая приводит к углам Н-С-Н в этилене величиной в 109°. На деле эти углы обычно около 116°. [c.112]

Амплитуда колебаний атомных ядер во много раз (пропорцжо-нально квадратному корню из отнощения масс) меньше, чем электронов. Поэтому атомные ядра, принадлежащие данной молекуле, вместе со всеми своими электронами, кроме валентных (т. е. атомные остовы), связанные направленными межатомными связями, представляют собой довольно резко локализованный остов молекулы. Понятно, что форма молекулы зависит от строения остова, которое в свою очередь определяется характером межатомных связей, их направлением. Но, как мы знаем, направление межатомных связей задается той или иной комбинацией атомных орбита-лей, т. е. пространственной конфигурацией соответствующих электронных волновых функций, связанной с симметрией поля сил между атомным ядром и электронами, Так, в результате коаксиальной -гибридизации трехатомные молекулы галогенидов элементов И группы в газообразном состоянии имеют остов линейной формы. Четырехатомные молекулы, например ВРз, благодаря 5р2-гибридизации приобретают остов, в котором все соединяющие атомные остовы три связи располагаются в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Тетраэдрическое строение остова пятиатомных молекул типа СН4 и ССЦ обусловлено р -гибридизацией к такой же конфигурации остова молекул приводит х -гибриди-зация.. Существуют также октаэдрическая ( р -гибридизация, плоская квадратная 5/7 -гибридизация, тригональная бипирами-дальная ( 5,о -гибридизация, каадратная пирамидальная 5р -гиб-ридизация и др. [c.84]

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]

Для объяснения подобных фактов в рамкал МВС Полинг ввел представление о гибридизации электронных орбиталей. При этом Полинг исходил из того, что значения энергии Е для и р-орбиталей либо совпадают между собой , либо различаются не намного. Тогда состояния валентных электронов описываются не чистыми р-, -функциями, а смешанными или гибридными волновыми функциями, которые представляют собой линейную комбинацию собственных функций, описывающих состояние исходных электронов. Например, для возбужденного атома углерода вместо одного 2в- и трех 2р-состояний в результате гибридизации получаются четыре вырожденные гибридные орбитали, энергия которых промежуточна между энергиями 25- и 2р-орбиталей. Такая гибридизация называется тетраэдрической или зр -шбридизаг ией. [c.80]

Итак, при образовании ковалентных связей один из 28-электронов невозбужденного атома углерода возбуждается (с затратой 420—630 кДж/моль) и переходит на свободную р-орбиталь В возбужденном состоянии у атома углерода уже четыре неспаренных электрона на 2s-, 2р -, 2р - и 2р2-орбиталях Далее в зависимости от того, в какой фрагмент молекулы войдет этот атом углерода, происходит один из типов гибридизации (в СХ4 — sp3, в этилене — sp , в ацетилене — sp) Энергия образования четырех связей с избытком покрывает те 500 кДж/моль, которые требовались для возбуждения атома В случаях триго-нальной и дигональной гибридизации одна или соответственно две р-орбитали остаются негибридизованными и имеют вид неискаженных восьмерок Так, атом углерода в этилене имеет три тригонально гибридизованные орбитали и одну чистую р-орбиталь, направленную перпендикулярно плоскости, в которой расположены все три sp орбитали (рис 16) [c.53]

Сходную, хотя и несколько отличную перестройку можно представить в тех случаях, когда атом углерода связывается с тремя другими атомами, например в этене (этилен) (см. разд. 1.3.2) при этом три хр -гибридные атомные орбитали располагаются в одной плоскости под углами 120° друг к другу плоскостная, или тригональная, гибридизация). Наконец, когда атом углерода связывается с двумя другими атомами, например в этине (ацетилен) (см. разд. 1.3.3), две б р -гибридные атомные орбитали расположены под углом 180° дигональная, или линейная, гибридизация). В каждом случае в гибридизации участвует х-орбиталь, поскольку она имеет самый низкий уровень энергии. [c.13]

В той же работе Полинг рассмотрел и flpyroii вид гибридизации — гибридизацию ненасыщенного атома углерода. Из опыта известно, что в органических соединениях, в которых, согласно классической теории химического строения, принимается существование двойных связей, некоторые атомы углерода имеют только по три связи, лежащие в одной плоскости и образующие между собой углы, прибл 1-жеино равные 120". Предположим, что этгг три связи лежат в плоскости ху тогда имеются только три функции % (/ -= 1, 2, 3) [c.180]

Поскольку для 5р -гибридной орбитали р = 0,33, а для р -гиб-ридной орбитали р = 0,25, легко видеть, что Усч н должна быть чувствительной мерой степени гибридизации у углерода. Естественная концентрация С (со спином /= /2) равна 1,1%, и два пика, возникающие вследствие этого расщепления, можно увидеть в спектрах концентрированных растворов необогащенных рбразцов. Использование Уди-н для оценки гибридизации орбц- [c.294]

При описанном выше р-элиминировании два углеродных атома, которые в исходном соединении имеют 8рЗ-гибридизацию, превращаются в зр -гибриди-зованные. Это изменение гибридизации должно частично наступать уже в переходном состоянии. При этом прочность связей данных атомов с атомами водорода возрастает (ср. VspЗ -H) 2900 см Vsp2( -H) 3020 см- ), причем связь С — О затрудняет такой процесс по сравнению со связью С—Н. Следует оставить открытым вопрос, действительно ли различные вторичные изотопные эффекты для 37 и 38 допускают, что при элиминировании в переходном состоянии изменение гибридизации у Р-углеродного атома проходит дальше, чем у -углеродного атома. [c.88]

Образование переходного состояния при 5я2-замещении у тетраэдрического углеродного атома сопровождается изменением 8р -гибридизации углерода в зр -гибридизацию, что требует изменения валентных углов в общем случае от 109° в исходных веществах до 120° в переходном состоянии. Согласно классическим представлениям, валентный угол в трехчленном кольце составляет лищь 60°, т. е. на 49° меньше нормального,. вследствие чего молекула циклопропилбромида обладает значительным внутренним так называемым /-напряжением. В переходном состоянии это напряжение должно возрасти, так как валентный угол будет на 60° меньше требуемого при хр -гибридизации. Поэтому /-напряжение [c.60]

Для производных циклобутана, например метиленциклобутана, опытами по дифракции электронов обнаружены небольшие искажения (2—3°) прямых углов С—С—С [39—42]. Тем же методом установлена квадратная форма очень устойчивого октафторциклобутана. Несколько большее расстояние лгежду атомами углерода в нем (1,57—1,62 А) является, по-видимому, результатом отталкивания атомов фтора [43]. Окончательно не решен вопрос о том, расположены ли все четыре атома углерода в одной плоскости или один из атомов углерода может занимать положение, несколько выходящее из плоскости. И в этом случае гибридизация приводит, вероятно, к возникновению слабоизогнутых связей С—С, в результате чего они не имеют характера вполне чистых атомных связей С—С, а меньшая степень перекрывания электронных орбит как следствие этой неполной гибридизации вновь может считаться выражением байеровского напряжения в 4-членном кольце. [c.55]

Для проведения гибридизации гель, покрытый ДНК, смешивают с РНК в растворе с подходящей ионной силой при соответствующей температуре. При использовании такого геля (в отличие от других систем) образование химических связей, способствующих фиксации ДНК, мешает процессу гибридизации. Поэтому число поперечных сшивок в геле должно быть небольшим, но все же достаточным для того, чтобы удержать ДНК. Облученная ультрафиолетом ДНК может сорбироваться на геле количественно однако для того, чтобы гибридизация была максимальной, приходится идти па уменьшение числа поперечных сшивок и, как следствие этого, на уменьшение стененн связывания (до 10%). [c.150]

Исходя из того, что для бензиллития в тетрагидрофуране реализуется хр2-гибридизация, был сделан вывод, что для объяснения экспериментально наблюдаемых химических сдвигов на а-углеродном атоме должна быть сосредоточена избыточная плотность электронного заряда, примерно равная 0,8. Это, однако, маловероятно, если учесть высокие плотности зарядов на кольце, полученные по спектрам ПМР. Следовательно, химические сдвиги С бензиллития в тетрагидрофуране согласуются с другими данными только в том случае, если приписать а-угле-родному атому значительную степень sp -гибридизации. Вклад этого типа гибридизации возрастает по мере ослабления полярности растворителя, что выражается в сильнопольном сдвиге б( С). Такой же вывод следует из рассмотрения изменения а-углеродного атома бензиллития, вызванных изменением [c.307]

Полинг предположил [12], что угловые величины и, следовательно, связывающие свойства 5р-гибридпых орбиталей существенно улучшаются, если в гибридизации частично участвуют - и /-орбитали. Эти дополнительные орбитальные компоненты в большинстве случаев имеют высокие главные квантовые числа и, будучи занятыми,— относительно высокую энергию. Это обстоятельство приводит к тому, что доля их участия в гибридизации невелика. Однако, как указал Малликен, небольшая доля гибридизации может привести к большим последствиям включение дополнительных орбиталей улучшает связывание. Полинг вычислил, что максимальное улучшение связеобразующих свойств тетраэдрической орбитали, приводящее к увеличению угловой величины от 2,00 до 2,76, происходит при включении в гибридизацию 4% -и 20% /-орбиталей. Это, конечно, максимальная величина, однако определенная доля (трудно сказать какая) - и /-орбиталей всегда участвует в образовании связывающих орбиталей, поскольку такие связи энергетически выгодны. Этот эффект не проявляется в случае орбиталей, запятых неподеленными электронами. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология