hibridizacija orbitala
DESCRIPTION
Hibridizacija orbitala, troguba veza, dvoguba veza, geometrija molekulaTRANSCRIPT
-
HIBRIDIZACIJA ORBITALA I GEOMETRIJA MOLEKULA
-
C H veze iste duine iste energije Ugao veze 109o 28Kako objasniti?6C 1s2 2s2 2p2hibridizacijaAOKvantno-mehanika teorija
-
Sta se oekuje na osnovu elektronske konfiguracije C-atoma?
C (1s2 2s22px12py1) trebalo bi oekivati da gradi dve kovalentne veze. To se ne deava.Atom C najpre dovoenjem energije prelazi u pobueno stanje (jedan elektron se rasparuje i iz 2s2 prelazi u 2pz orbitalu. PROBLEM ! Kako nastaju etiri energetski ekvivalentne orbitale?
-
Hibridizacija - matematiko kombinovanje atomskih orbitala istih ili slinih energijaHibridizacija atomskih orbitala ne postoji u izolovanom atomu to je samo kvantno-mehaniki modelNastale hibridne orbitale (degenerisane orbitale) Broj degenerisanih orbitala jednak je broju atomskih orbitalaRazlikuju se od atomskih orbitala ijom kombinacijom nastaju
-
Eeosnovno stanjeekscitacijaEhpobudjeno stanjehibridne orbitalesp3 - hibridizacija6C 1s2 2s2 2p2
-
Hibridizacijom (meanjem) atomskih orbitala dobijaju se etiri energeski ekvivalentne orbitale. U ovom sluaju(CH4) kombinuju se jedna s i tri p orbitale i nastaju etiri sp3 orbitale tetraedarska hibridizacija (svaka od etiri sp3 orbitale sadri po jedan elektron i usmerena je prema roglju tetraedra)
-
4 sp3 hibridne orbitale
-
geometrija - tertaedar4 veze nastaju preklapanjem s-sp34 (s-sp3)
-
NH3 - tertaedar(HNH) = 107o
-
NH3 - tertaedarosnovno stanjeEhhibridne orbitale(HNH) = 107o
-
geometrija - tertaedar
-
(HOH) = 105o
-
H2O - tertaedarEhosnovno stanjehibridne orbitale
-
Primeri sp3 hibridizacije : NH3 i H2O
-
Primer: sp3 hibridizacija, etan C2H6 (postoje dva C atoma 2 centralna atoma). Ukupno 7 veza: 2 sp3 orbitale C atoma ine jednu C-C vezu i, C-H 6 veza
-
sp2 - hibridizacijaBF35B 1s2 2s2 2p1Eeosnovno stanjeekscitacijaEhpobudjeno stanjehibridne orbitale
-
sp hibridizacijaBeCl2BeCl2
-
VIESTRUKA VEZA - primarna vezap - sekundarna vezaDa bi nastala p veza atomi moraju imati nehibridizovane p - orbitaleViestruke veze (dvostruke i trostruke) grade samo atomi koji kod kojih je nakon hibridizacije ( sp2 ili sp) ostalo nehibridizovanih p - orbitala
-
DVOGUBA (DVOSTRUKA) VEZAEeosnovno stanjeekscitacijaEhpobudjeno stanjehibridne orbitaleC2H4 eten (etilen)
-
1 (sp2 sp2)4 (sp2 s)1 p (pz pz)
-
TROGUBA (TROSTRUKA) VEZAC2H2 etin (acetilen)Eeosnovno stanjeekscitacijaEhpobudjeno stanjehibridne orbitale
-
1 (sp sp)2 (sp s)1 p (pz pz)1 p (py py)
-
C = C134 pmC C121 pmC C154 pmDuina veze Jaina veze - energija koju je potrebno dovesti da bi se veza raskinulaC C346 kJ/molC = C602 kJ/molC C835 kJ/mol
-
Molekuli imaju odredjenu strukturu i geometrijski oblik zbog usmerenosti kovalentne veze
-
REZONANCIJAPredstavlja strukture a ne razliite vrste molekula
Predstavlja jedan te isti molekul ija se struktura prikazuje na vie naina
Rezonancija (mezomerija) nije pojava to je metoda
-
Teorija valentne veze elektronski par -veze ili -veze lokalizovan je izmeu dva odreena atoma i predstavlja lokalizovanu molekulsku orbitalu
Teorija molekulskih orbitala molekulske orbitale pruaju se preko celog molekule i mogu se smatrati delokalizovanim, jer povezuju vie atoma
-
Strukture mnogih molekula i jona mogue je prikazati (opisati) pomou lokalizovanih orbitala
Strukture nekih molekula i jona mogu se objasniti samo ako predpostavimo da se elektroni nalaze u delokalizovanim MO
Teorija valentne veze takve strukture tumai REZONANCIJOM ili MEZOMERIJOM
-
Leverova pravila:Kako su rasporedjeni valentni elektroni u kovalentnim molekulimaPotuje se oktetno pravilonv = h + 4a - (ne/2)broj vezujuih elektronskih parovabroj slobodnih elektronskih parovans = ne - h - 4ah broj vodonikovih atomaa broj atoma teih od vodonikane ukupan broj valentnih elektrona
-
Elektronska strukturna formula CO2 prema pravilu okteta moe se pisati na 3 nainanv = 0 + 4x3 - (16/2) = 4ns = 16 - 0 - 4x3 = 4115 ppmizmereno rastojanje122 ppm110 ppm
-
Stvarna struktura CO2 rezonantni hibrid kanonskih strukturaRezonantni hibrid stabilizovan je energijom rezonancijeEnergija rezonantne strukture nia je od energije bilo koje pojedinane strukture rezonantnog hibrida
-
Benzen (C6H6)
Delokalizacija p - elektronaC atomi su sp2 hibridizovani
-
Ozon
-
1,3-butadien,H2C=CH-CH=CH2
-
Teorija molekulskih orbitala lako tumai postojanje delokalizovanih elektrona u molekulama, jer prema toj teoriji elektroni pripadaju celom molekulu
-
Oblici molekulaPrema teoriji odbijanja slobodnih elektrona (VSEPR valence-shell electron-pair repulsion theory) geometrija svakog molekula zavisi od rasporeda elektronskih parova u spoljanjem sloju. Elektronski parovi koji se nalaze u valentnim orbitalama i slobodni elektronski parovi uvek tee da se ureeju tako da obrazuju strukturu molekula sa najmanjom odbojnom silom (najmanji sadraj energije).
-
Primeri: Molekul BeCl2- linerani molekul Najmanje odbijanje dva para zajednikih (valentnih )elektrona je onda ako se po jedan par elektrona nalazi sa suprotnih strana Be atoma (ugao od 180)
-
Molekul BF3 - trigonalno planaran (trougaoni). Ovakav raspored daje mogunost da se tri zajednika elektronska para najbolje ureuju sa najmanjim odbijanjem .
-
Molekul SnCl2- ima jedan slobodan elektronski par . Molekul nije linearan ,ve savijen. Odbijanje koje potie od slobodnog elektronskog para smanjuje ugao (nije 180)
-
Molekuli : CH4, NH3, H2O TetraedarZajedniko im je da imaju po etiri elektronska para u valentnom sloju centralnog atoma koji su upravljeni prema temenima tetraedra.Razlika je u poloaju atoma u molekulu.
-
NH3 - nepravilna trostrana piramida (zbog slobodnog eletronskog para) Obratiti panju na veliinu ugla.
-
Molekul H2O- nepravilna trostrana piramida(savijen oblik) (dva slobodna elektronska para se odbijaju a deluju i na elektrone u vezivnim orbitalama, to uslovljava smanjenje vrednosti ugla).
-
Molekul PCl5 - trigonalna bipiramida (oko centralnog atoma se nalazi 5 elektronskih parova)
-
Molekul SF4- trigonalna bipiramida
-
Molekul SF6- oktaedar