hemijska veza teorija valentne vezeopstahemija.tmf.bg.ac.rs/nikolić/opsta hemija 1/15_hemijska veza...
TRANSCRIPT
HEMIJSKA VEZA
TEORIJA VALENTNE VEZE
Kovalentna veza nastaje preklapanjem atomskih orbitala valentnih elektrona, pri čemu je region preklapanja između dva jezgra okupiran parom elektrona.
- U atomskim orbitalama koje se preklapaju nalaze se elektroni suprotnog spina.
- Što je veće preklapanje orbitala, veza je jača.
- Nastalu kovalentnu vezu opisuje nova talasna funkcija ψ.
HEMIJSKA VEZA
s + s σs
H2
p + p σp
F2
HF
s + p σsp
σ-veza nastaje preklapanjem atomskih orbitala duž ose koja prolazikroz dva jezgra atoma.
HEMIJSKA VEZA
π-veza nastaje bočnim preklapanjem atomskih orbitala.
Ova veza nastaje tek pošto nastane σ-veza.
p + p πp
Nastaje preklapanjem:p-orbitale i p-orbitalep-orbitale i d-orbitaled-orbitale i d-orbitale
Region preklapanja je iznad i ispod međunuklearne ose.
HEMIJSKA VEZA
izolovani atom Be
1s
(↑↓)izolovani atom B (↑↓) (↑ )( )( )
2s 2p
izolovani atom C
(↑↓) (↑↓) ( )( )( )
(↑↓) (↑↓) (↑ )(↑ )( )
Poznata jedinjenja: BeF2, BF3, CH4 Nespareni elektroni
Kombinovanjem atomskih orbitala u trenutku nastajanja molekula nastaje jednak broj hibridnih, “degenerisanih” orbitala.
HIBRIDIZACIJA
HEMIJSKA VEZA
Efikasnije se preklapaju pri formiranju kovalentne veze u odnosu na s ili p-orbitale.
Pojednostavljen izgled sp-orbitala
Bolje preklapanje → jača kovalentna veza.
Pored s- i p-orbitala u hibridizaciji mogu učestvovati i d-orbitale nižeg ili istog kvantnog nivoa.
Nastajanje sp-hibridnih orbitala (sp-hibridizacija)
BROJ HIBRIDNIH ORBITALA = BROJ σ-VEZA + BROJ SLOBODNIH EL. PAROVA
hibridizacija
HEMIJSKA VEZA
BeCl2
4Be: [He]2s2
Dve atomske Dve hibridne
Primer molekula sa sp-hibridnim orbitalama
Cl – Be – Cl :::
:: :pobuđivanje e–
i hibridizacija
2py prazna 2pz prazna
sp jedan e– sp jedan e–
preklapanjeorbitala
HEMIJSKA VEZA
BF3
5B: [He]2s22p1
Tri atomske Tri hibridne
Primer molekula sa sp2-hibridnim orbitalama
B
F
F F
: :
:: :
: ::
: pobuđivanje e–
i hibridizacija
Hibridizovani atom B
preklapanjeorbitala
HEMIJSKA VEZA
CH4
6C: [He]2s22p2
Četiri atomske Četiri hibridne
Primer molekula sa sp3-hibridnim orbitalama
pobuđivanje e–
i hibridizacijaHibridizovani atom Ç
preklapanjeorbitala
ugao H–C–H: 109,5 o
HEMIJSKA VEZA
Primeri molekula sa slobodnim e– parom u sp3-hibridnim orbitalama
NH3
7N: [He]2s22p3
H2O
Kod H2S ugao H–S–H iznosi 93 o – nema hibridizacije!
8O: [He]2s22p4
Izolovani atom N
ugao H–N–H: 107 o
pobuđivanje e–
i hibridizacijaHibridizovani atom N
Izolovani atom O
pobuđivanje e–
i hibridizacija
Hibridizovani atom O
ugao H–O–H: 105 o
HEMIJSKA VEZA
Primeri molekula sa sp3d- i sp3d2-hibridnim orbitalamaCentralni atom pripada trećoj ili višim periodama
PCl5
15P: [Ne]3s23p33d 0
Izolovani atom P
Hibridizovani atom Ppet sp3d -ortbitala
Jedna od petsp3d-orbitala
Jedna p-orbitalahlora
pobuđivanje e–
i hibridizacija
Hibridizovani atom Ppet sp3d -ortbitala
HEMIJSKA VEZA
Primeri molekula sa sp3d- i sp3d2-hibridnim orbitalama
SF6
16S: [Ne]3s23p43d 0
Izolovani atom S
Jedna od šestsp3d2-orbitala
Jedna p-orbitalafluora
pobuđivanje e–
i hibridizacija Hibridizovani atom Sšest sp3d2 -ortbitala
HEMIJSKA VEZA
Primeri molekula sa sp3d- i sp3d2-hibridnim orbitalama
SF4
16S: [Ne]3s23p43d 0
sp3d-hibridizacija
S–F F–
F
–F–
Četiri σ-veze i jedan slobodan
e– par. Slobodan elektronski par sesmešta u ekvatorijalnu ravan.
Oblik klackalice
HEMIJSKA VEZA
Hibridneorbitale
Broj orbitala (e– parova)
Atomskeorbitale
Usmerenost e– parova u prostoru
Primeri
sp 2 s, p Linearna BeF2, CO2, NO2–
sp2 3 s, dve p Trougaono planarna BF3, SO2
sp3 4 s, tri p Tetraedarska CH4, NH3, H2O
sp3d 5 s, tri p, d Trougaono bipiramidalna PCl5, SF4, ClF3
sp3d2 6 s, tri p, dve d Oktaedarska SF6, ClF5, XeF4
VAŽNIJI PRIMERI HIBRIDIZACIJE
HEMIJSKA VEZA
PROSTORNI RASPORED ELEKTRONSKIH PAROVA I GRAĐA MOLEKULAsp3d Raspored elektronskih parova - TROUGAONA BIPIRAMIDA
Oblik klackalice Oblik slova T Linearan
sp3d2 Raspored elektronskih parova - OKTAEDAR
Kvadratna piramida Kvadratno-planarni
PF5
SF4 ClF3 XeF2
SF6
BrF5XeF4
HEMIJSKA VEZAPrimer:
Na osnovu Teorije valentne veze objasniti strukturu i građu molekula PCl3.
1. Skicirati Luisovu strukturnu formulu (videti Hem. veza 1).
P Cl–
Cl
–Cl–
::
: :
::
::::
2. Odrediti broj σ-veza i slobodnih e– parova centralnog atoma→ tip hibridizacije.Tri σ-veze + 1 e– par sp3 hibridizacija
3. Skicirati prostorni raspored elektronskih parova kao i građu molekula (navesti nazive).
TetraedarP Trougaona piramida
HEMIJSKA VEZAPrimer:
Na osnovu Teorije valentne veze objasniti strukturu i građu molekula IF5.
1. Skicirati Luisovu strukturnu formulu (videti Hem. veza 1).
2. Odrediti broj σ-veza i slobodnih e– parova centralnog atoma→ tip hibridizacije.Pet σ-veza + 1 e– par sp3d2 hibridizacija
OktaedarI Kvadratna piramida
3. Skicirati prostorni raspored elektronskih parova kao i građu molekula (navesti nazive).
HEMIJSKA VEZA
VIŠESTRUKE VEZE
U višestrukoj vezi jedna veza je σ-veza, a ostale su π-veze.π-veze nastaju preklapanjem nehibridizovanih orbitala.
H C C HC CH
H H
Hetin
sp2-hibridizacija sp-hibridizacija
U hibridne orbitale se smeštaju:- zajednički elektronski par samo jedne komponente višestruke veze- zajednički elektronski parovi iz jednostrukih veza- slobodni elektroski parovi
eten
HEMIJSKA VEZA
C CH
H H
Hsp2-hibridizacija
Eten
Nastajanje σ-veza od hibridnih sp2-orbitala Nastajanje π-veze od
nehibridizovane p-orbitala
π-veza
HEMIJSKA VEZA
Etin
H C C H sp-hibridizacija
Nastajanje σ-veza od hibridnih sp-orbitala Nastajanje π-veza od
nehibridizovanih p-orbitala
π-veza
π-veza
HEMIJSKA VEZA
REZONANCA Specijalni slučaj π-veza
sp2-hibridizacija C atoma
Preostale p-orbitale sa po jednim elektronom preklapanjem čine π-vezu(e).
Delokalizovani elektroni
Red C – C veze je 1,5.
ili
σ-veze π-veze