İçerdiği karbonun hibridizasyonu, çeşitleri ve özellikleri



karbon hibridizasyonu kendi özelliklerine sahip yeni bir "hibrit" moleküler orbital oluşturmak için iki saf atomik orbitalin kombinasyonunu içerir. Atomik yörünge kavramı, bir atomun içinde bir elektron bulma olasılığının daha büyük olduğu bir yere yakın bir tahmin oluşturmak için önceki yörünge konseptinden daha iyi bir açıklama sunar..

Başka bir ifadeyle, bir atomik yörünge, her bir yörüngenin sayılarının değerlerine göre tanımlandığı, atom içindeki belirli bir alanda bir elektron veya bir çift elektronun konumu hakkında bir fikir vermek için kuantum mekaniğinin temsilidir. kuantum.

Kuantum sayıları, belirli bir anda (elektronun elektronununki gibi) sistemin durumunu, elektron (n) 'e ait enerji, hareketinde (l) tarif ettiği açısal momentum, manyetik moment ile ilgili olarak tanımlar. (m) atom içinde hareket ederken elektronun dönüşü.

Bu parametreler bir orbitaldeki her elektron için benzersizdir, böylece iki elektron dört kuantum sayısının tam olarak aynı değerlerine sahip olamaz ve her bir orbital en fazla iki elektron tarafından işgal edilebilir.

indeks

  • 1 Karbon hibridizasyonu nedir??
  • 2 Ana tip
    • 2.1 Sp3 Hibridizasyonu
    • 2.2 Hibridizasyon sp2
  • 3 Kaynakça

Karbon hibridizasyonu nedir?

Karbonun hibridizasyonunu tarif etmek için her bir yörüngenin özelliklerinin (şekli, enerjisi, büyüklüğü, vb.) Her atomun elektronik konfigürasyonuna bağlı olduğu dikkate alınmalıdır..

Yani, her bir yörüngenin özellikleri, her "katman" veya seviyedeki elektronların düzenlenişine bağlıdır: en yakından çekirdeğe en dışa, değer katmanı olarak da bilinir.

En dış seviyedeki elektronlar, bir bağ oluşturmak için mevcut olanlardır. Bu nedenle, iki atom arasında kimyasal bir bağ oluştuğunda, iki orbitin üst üste binmesi veya üst üste gelmesi (her bir atomdan biri) oluşur ve bu, moleküllerin geometrisi ile yakından ilgilidir..

Yukarıda belirtildiği gibi, her bir yörünge en fazla iki elektronla doldurulabilir, ancak yörüngelerin enerji seviyelerine göre (en düşükten en yükseğe) doldurulduğu Aufbau İlkesine uyulmalıdır. aşağıda gösterir:

Bu şekilde, ilk önce seviye 1 doldurulurs, sonra 2s, ardından 2p ve benzerleri, atom veya iyonun elektron sayısına bağlı olarak.

Dolayısıyla, hibridizasyon, moleküllere karşılık gelen bir fenomendir, çünkü her atom yalnızca saf atomik orbitalleri sağlayabilir (s, p, d, F) ve, iki veya daha fazla atom orbitalinin kombinasyonu nedeniyle, elemanlar arasındaki bağlara izin veren aynı sayıda hibrit orbital oluşur.

Ana türleri

Atomik yörüngeler, aşağıda gösterildiği gibi karmaşıklığı artan, farklı şekillere ve mekansal yönelimlere sahiptir:

Sadece bir çeşit orbital olduğu gözlendi. s (küresel şekil), üç çeşit yörünge p (her lobun uzamsal bir eksene yönlendirildiği lobüler şekil), beş tür yörünge d ve yedi çeşit yörünge F, her bir yörünge türünün türüyle tam olarak aynı enerjiye sahip olması.

Temel durumundaki karbon atomu, yapılandırması 1 olan altı elektrona sahiptir.s22s22p2. Yani, seviye 1'i işgal etmelilers (iki elektron), 2s (iki elektron) ve Aufbau Prensibi'ne göre kısmen 2p (kalan iki elektron).

Bunun anlamı, karbon atomunun yörünge 2'de sadece iki eşlenmemiş elektrona sahip olmasıdır.p, ancak metan molekülünün oluşumunu veya geometrisini açıklamak mümkün değildir (CH4) veya diğer daha karmaşık.

Bu yüzden bu bağları oluşturmak için yörüngelerin hibridizasyonuna ihtiyacınız var. s ve p (karbon için), elektronların moleküllerin oluşumu için en kararlı konfigürasyona sahip oldukları çift ve üçlü bağları bile açıklayan yeni hibrit yörüngeler üretmek.

Hibridizasyon sp3

Hibridizasyon sp3 2'li, 2p'li yörüngeden dört "hibrit" yörünge oluşumundan oluşurx, 2pve ve 2pz saf.

Böylece, elektronların seviye 2'de yeniden düzenlenmesi var, burada dört bağın oluşması için dört elektron vardır ve daha düşük enerjiye sahip olacak şekilde paralel olarak sıralanırlar (daha fazla stabilite).

Bir örnek etilen molekülüdür (C2'H4), bağlantıları atomlar arasında 120 ° açı oluşturan ve düz bir trigonal geometri sağlayan.

Bu durumda, basit C-H ve C-C bağları üretilir (yörüngeler nedeniyle) sp2) ve bir çift C-C bağı (orbitalden dolayı) p), en kararlı molekülü oluşturmak.

Hibridizasyon sp2

Sp hibridizasyonu sayesinde2 üç "hibrit" orbital, saf 2'ler orbitalinden ve üç saf 2p orbitalinden üretilir. Ek olarak, çift bağın oluşumuna katılan (p: "π") saf bir p orbital elde edilir..

Bir örnek etilen molekülüdür (C2'H4) bağları atomlar arasında 120 ° açı yapan ve düz bir trigonal geometri sağlayan. Bu durumda, basit C-H ve C-C bağları üretilir (sp orbitalleri nedeniyle).2) ve en kararlı molekülü oluşturmak için bir çift C-C bağı (p orbitalinden dolayı).

Sp hibridizasyonu ile saf 2s orbital ve üç saf 2p orbitalden iki "hibrit" orbital oluşturulur. Bu şekilde, üçlü bir bağın oluşumuna katılan iki saf p orbital oluşur..

Bu tür hibridizasyon için asetilen molekülü (C) örnek olarak sunulmuştur.2'H2), bağlantıları atomlar arasında 180 ° açı yapan ve doğrusal bir geometri sağlayan.

Bu yapı için, en az elektronik itişme ile konfigürasyonu elde etmek için basit C-H ve C-C bağları (sp orbitallerinden dolayı) ve üçlü C-C bağı (yani, p orbitalleri nedeniyle iki pi bağı) vardır..

referanslar

  1. Yörünge hibridizasyonu. En.wikipedia.org sitesinden alındı
  2. Fox, M.A. ve Whitesell, J.K. (2004). Organik Kimya Books.google.co.ve adresinden alındı
  3. Carey, F.A. ve Sundberg, R.J. (2000). İleri Organik Kimya: Bölüm A: Yapı ve Mekanizmalar. Books.google.co.ve adresinden alındı
  4. Anslyn, E. V. ve Dougherty, D.A (2006). Modern Fiziksel Organik Kimya. Books.google.co.ve adresinden alındı
  5. Mathur, R.B.; Singh, B.P. ve Pande, S. (2016). Karbon Nanomalzemeleri: Sentezi, Yapısı, Özellikleri ve Uygulamaları. Books.google.co.ve adresinden alındı