Нүүрстөрөгч дэх атомын орбиталуудын эрлийзжилт. Электрон тойрог замын гибридизаци ба молекулын геометр

Sp2 эрлийзжилт

Нэг s-орбитал ба хоёр p-орбиталийг эрлийзжүүлсний үр дүнд гурван эрлийз sp 2-орбиталууд үүсэж, доод 120-д нэг хавтгайд байрладаг. Жишээлбэл, энэ нь BF3 молекулын тохиргоо юм:

Зураг 4 sp 2 - эрлийзжилт

sp 3 -гибридизаци нь хагас нүүрсний хувьд ердийн . Нэг s-орбитал, гурван эрлийзжүүлсний үр дүнд

p-орбиталууд utvoryuyutsya chotiri эрлийз SP 3 -орбиталууд, 109.5 pro орбиталуудын хооронд зүсэлттэй тетраэдрийн орой руу чиглэв. Гибридизаци нь нүүрстөрөгчийн атом ба хагас бөмбөрцөг дэх жижиг атомуудын хоорондын нийт тэгш байдлын харьцаагаар илэрдэг, жишээлбэл, CH 4, CCl 4, C (CH 3) 4 ба in.

Зураг 5 sp 3 - эрлийзжилт

Бүх эрлийз орбиталууд ижил атомуудаар холбогддог тул холбоо нь нэг нэгээр нь огтлолцдоггүй. Бусад хөндийд жижиг салхи стандарт валентын налуу дагуу урсдаг. Жишээлбэл, H 2 O усны молекул дахь хүчил нь жигд бус тетраэдрийн төвд байрладаг sp 3 - эрлийз бөгөөд түүний оройд усны хоёр атом, хоёр хуваагддаггүй электрон хосууд "гайхдаг" (Зураг 1). 2). Молекулын хэлбэр нь атомуудын төвийг гайхшруулж байгаа мэт муруй юм. Valence cut HOH нь 105 pro болж, энэ нь 109 pro-ийн онолын утгатай ойролцоо байх ёстой.

Зураг 6 sp 3 молекул дахь хүчилтөрөгчийн атом ба азотын эрлийзжилт a) H 2 O ба b) NCl 3 .

Якби эрлийзжилтийг мэдрээгүй ("O-H бондын урвуу"), HOH-ийн валентийн бууралт 90 ° хүрч, ингэснээр атом ба ус хоёр харилцан перпендикуляр p-орбитал дээр нэмэгдэх болно. Ийм байдлаар манай ертөнц би, магадгүй, zovsіm іnakshe харагдаж байсан.

Гибридизацийн онол нь аммиакийн молекулын геометрийг тайлбарладаг. 2s ба гурван 2p орбитал эрлийзжсэний үр дүнд дөрвөн sp 3 эрлийз орбитал азот болж хувирдаг. Молекулын өөрчлөлт нь тетраэдрүүдийн мушгиралт бөгөөд гурван эрлийз орбитал нь химийн холбоог гэрэлтүүлэхэд оролцдог бол дөрөв дэх нь хос электронтой оролцдоггүй. N-H холбоосуудын хоорондох Кути нь пирамидын хувьд 90-тэй тэнцүү биш, харин ижил тетраэдрийн хувьд 109.5-тай тэнцүү биш юм.

Зураг 7 sp 3 - аммиакийн молекул дахь эрлийзжилт

Аммиак нь усны ионтой харилцан үйлчлэхэд донор-хүлээн авагчийн харилцан үйлчлэлийн дараа аммонийн ион уусдаг бөгөөд түүний тохиргоо нь тетраэдр юм.

Гибридизаци нь мөн усны молекулын цөмд O-H бондын хоорондох цөм байгааг тайлбарладаг. 2s ба гурван 2p орбиталийг эрлийзжүүлсний үр дүнд зарим эрлийз sp 3 орбиталууд үүсдэг бөгөөд үүнээс зөвхөн хоёр нь тогтсон химийн холбоонд оролцдог бөгөөд энэ нь тетраэдр үүсгэдэг кута үүсэхэд хүргэдэг.

жижиг 8Усны молекул дахь sp 3 эрлийзжилт

Гибридизацид зөвхөн s-i p- гэлтгүй d-i f-орбиталуудыг оруулж болно.

sp 3 d 2 -эрлийзжүүлснээр 6 тэнцүү бөмбөрцөг үүсдэг. Тэр 4-, 4- гэх мэт нугалаас айх болно. Аль молекул октаэдр хэлбэртэй байж болох вэ?

Цагаан будаа. 9 d 2 sp 3 -ион дахь эрлийзжилт 4-

Гибридизацийн талаарх олдворууд нь молекулуудын оршин тогтнох ийм өвөрмөц шинж чанарыг ойлгох боломжийг олгодог бөгөөд үүнийг өөр аргаар тайлбарлах боломжгүй юм.

Электрон үүл ашиглах хүртэл бусад атомуудтай шууд холбоо үүсгэхийн тулд атомын орбиталуудыг (AT) эрлийзжүүлэх. Дайны явцад эрлийз тойрог замын давхцал ихсэж, цэвэр орбиталууд буурч, холболтын тоо нэмэгддэг.

Орбиталуудын эрлийзжилт- virіvnyuvannya эрчим хүч, тойрог замын хэлбэрүүд.

Атомын орбиталуудыг эрлийзжүүлэх үйл явцын мөн чанар нь холбогдсон атомын цөмд ойр орших электрон нь нэг атомын орбиталаар бус харин ижил квант тоо бүхий атомын орбиталуудын хослолоор тодорхойлогддогт оршино. Ийм хослолыг эрлийз тойрог зам гэж нэрлэдэг. Гибридизаци нь зөвхөн электронууд эзэлдэг атомын орбиталуудын энергитэй ойролцоо байгаа хүмүүсийг л авдаг.

Эрлийз тойрог замууд нь атомын арын хэсэгт мушгирсан тэгш бус хэлбэртэй байж болох бөгөөд энэ нь үүнийг хялбар болгодог.

Холих замаар үүссэн эрлийз атомын орбиталын төрөл с-і p-тойрог замууд.

Цахим glooms харилцан чөлөөлөгдөж, аль болох зайд орон зайд тархсан байна, нэг төрлийн нэг нь электрон агаарын хангамжийн хамгийн бага эрчим хүч харуулж байна. Ижил тэнхлэгт sp 3 эрлийз тойрог замууд нь тетраэдр (ердийн гурвалжин пирамид) оройн хэсгүүдэд шууд харагдана, эдгээр орбиталуудын хоорондох зүсэлт нь тетраэдр буюу 109 28"-тай тэнцүү байна.

Гибридизацийн төрөл нь ионы молекулын геометрийг тодорхойлдог.

Гибридизацийн төрлүүд

Гибридизацийн төрөл	агуулахчид	геометрийн хэлбэр	Кут миж зв'азками	Өргөдөл гаргах
	1 с-тойрог зам 1 p-тойрог зам	шугаман
	1 с-тойрог зам 2 p-тойрог замууд	трикутна
	1 с-тойрог зам 3 p-тойрог замууд	тетраэдр
sp 3 г	1 с-тойрог зам, 3 p-тойрог замууд та 1 d-тойрог зам	тригональ бипирамид
sp 3 г 2	1 с-тойрог зам, 3 p-тойрог замууд би 2 d-тойрог замууд	октаэдр

Электрон тойрог замын оройг нэг нэгээр нь эргүүлж болно. Атомын төвүүдийг дайран өнгөрөх шугамын дагуу электрон манантай гатлахыг гэнэ сигма (ϭ ) - наалдамхай .

Хажуугийн мушгирах замаар тогтдог ковалент холбоос Р-суцид нүүрстөрөгчийн атомын орбиталууд, гэж нэрлэдэг pi (π ) - наалдамхай .

Учир нь тойрог замын давхцлын талбайн талбай π - холбоос бага, ижил холбоос бага mіtsna, доод холбоос.

sp3-ийн эрлийзжилт

sp 3 -эрлийзжүүлэх - нэг атомын тойрог замын хувь заяаг авах эрлийзжилт с- ба гурав х-Цахим (Зураг 1).

Цагаан будаа. нэг. освита sp 3-эрлийз тойрог замууд

Чотири sp 3-эрлийз тойрог замууд нь 109°28" оройн доорхи өргөн хэсэгт тэгш хэмтэй чиглэгддэг (Зураг 2).

Атомын загвар sp 3-эрлийз тойрог замууд

Төв атом нь шийдэл болох молекулын өргөн тохиргоо sp 3-эрлийз тойрог замууд - тетраэдр

Төв атом нь молекулын тетраэдр өргөн тохиргоо sp 3-эрлийз тойрог замууд

эрлийзжих атомын тойрог замын нүүрстөрөгч

З'еднан түрхээрэй, зарим хүмүүсийн хувьд энэ нь онцлог шинж чанартай байдаг sp 3-гибридизаци: NH 3, POCl 3, SO 2 F 2, SOBr 2, NH 4+, H 3 O +. Тэгэхээр, sp 3-эрлийзжүүлэлт нь бүх хилийн нүүрс ус (алкан, циклоалкан) болон бусад органик хагаст тохиолддог: CH 4, C 5 H 12, C 6 H 14, C 8 H 18 болон бусад. Алкануудын ерөнхий томъёо нь: C n H 2n+2. Циклоалкануудын ерөнхий томъёо нь: CnH2n. Хилийн нүүрс усны хувьд бүх химийн холбоосууд нь дан байдаг тул энэ нь зөвхөн эрлийз орбиталуудын хооронд л боломжтой байдаг. цагт- perekryvannya.

Utvoryuvat khіmіchny zv'yazok, tobto. зөвхөн хосгүй электронуудаар өөр атомын "гадаад" электронтой нэг электрон хос үүсгэх боломжтой. Нэг цагийн электрон томъёог бүртгэдэг хосгүй электрон хэрэгслийг клитин-орбитал дээр дахин худалдаж авдаг.

атомын тойрог зам- tse funktsіya, сарлагийн schіlnіst электронії атомын цөмийн ойролцоох уудам нь арьсны цэгийн ойролцоо гунигтай тайлбарлах. Цахим харанхуй бол өндөр ертөнцөд электроныг таньж болох сансар огторгуйн бүхэл бүтэн хэсэг юм.

Нүүрстөрөгчийн атомын электрон амьдралыг сайжруулахын тулд нүүрстөрөгчийн элементийн валент нь нүүрстөрөгчийн атомын эвдрэлийн илрэлээр зэврүүлдэг. Энгийн (сэрээгүй) гангийн хувьд нүүрстөрөгчийн атом нь хоёр таарахгүй байж болно 2 Р 2 электрон. Сэрсэн байдалд (чэвсэн энергитэй) 2-ын нэг с 2-электрон Вилна руу явж болно Р- тойрог зам. Тиймээс нүүрстөрөгчийн атомуудад хэд хэдэн хосгүй электронууд байдаг:

Атомын электрон томъёонд юу байгааг тааварлаарай (жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн 6 С - 1 с 2 2с 2 2х 2) үсгүүдийн өмнөх том тоонууд - 1, 2 - энергийн түвшний тоог заана. Литер сі Рэлектрон харанхуй (орбитал) хэлбэрийг зааж, үсгийн дээрх баруун гар тоонууд нь тухайн тойрог зам дээрх электронуудын тоог заана. сахал с- тойрог замууд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг

Өөр нэг эрчим хүчний түвшинд крим 2 с-орбитал є гурван 2 Р- тойрог замууд. Qi 2 Р-орбиталууд нь эллипсоид хэлбэртэй, би дамббелл шиг харагддаг бөгөөд бүрээсний дор 90 ° нэг нэгээр нь орон зайд чиглүүлдэг. 2 Р-Орбитал гэдэг нь 2 гэсэн үг Р X , 2Р yби 2 Р z Vіdpovіdno нь тэнхлэгүүд, uzdovzh yakіh qі orbіtalі roztashovanі.

p-электрон орбиталуудын хэлбэр ба чиглэл

Химийн холбоо үүсэх үед электрон тойрог замууд ижил хэлбэртэй болдог. Тиймээс нүүрс усны хил дээр нэг нь хэлбэлздэг с-орбитал i гурав Р-нүүрстөрөгчийн атомын тойрог замууд (эрлийз) sp 3-орбитал:

Цэ - sp 3-гибридизаци.

эрлийзжүүлэх- virіvnyuvannya (zmіshuvannya) атомын тойрог замууд ( сі Р) шинэ атомын тойрог зам, гарчиг батлагдсанаар эрлийз тойрог замууд.

Chotiri sp 3 - нүүрстөрөгчийн атомын эрлийз орбиталууд

Эрлийз тойрог замууд нь атомын арын хэсэгт мушгирсан тэгш бус хэлбэртэй байж болох бөгөөд энэ нь үүнийг хялбар болгодог. Цахим уйтгар гуниг нь бие биендээ харагдах бөгөөд аль болох нэгийг харах орон зайд тархдаг. Ямар тэнхлэгтэй chotirioh sp 3-эрлийз тойрог замуудтэдгээр нь тетраэдр (ердийн гурвалжин пирамид) -ын оройд шулуун байна.

Видповидно, эдгээр орбиталуудын хооронд таслагдсан - тетраэдр, 109°28"-тай тэнцүү.

Электрон тойрог замын орой нь бусад атомын тойрог замтай давхцаж болно. Хэрэв электрон бөөмс нь атомуудын төв болох шугамын дагуу огтлолцдог бол ийм ковалент холбоог гэнэ. сигма () - zv'azkom. Жишээлбэл, этан H 2 H 6 молекулд хоёр эрлийз орбиталь давхцаж буй хоёр нүүрстөрөгчийн атомын хооронд химийн холбоо үүсдэг. Цэ зв'азок. Нэмж дурдахад арьс нь триома бүхий нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрддэг. sp 3-орбиталууд нь огтлолцдог с-усан дахь гурван атомын орбиталууд, гурван холбоосыг хангадаг.

Этан молекул дахь электрон үүлний давхцлын бүдүүвч диаграм

Нүүрстөрөгчийн атомын хувьд өөр төрлийн эрлийзжүүлэлтийн үед гурван валентийн төлөв байх боломжтой. Крым sp 3-гибридизаци sp 2 - би sp-Эрлийзжүүлэх.

sp 2 -эрлийзжүүлэх- zmіshuvannya odnієї с- ба хоёр Р- тойрог замууд. Үүний үр дүнд гурван эрлийз бий болсон sp 2 - тойрог зам. qi spНэг хавтгайд 2 тойрог замын roztasovanі (тэнхлэгтэй X, цагт) болон тойрог замын хооронд атираа нь 120 ° трикотын орой хүртэл шулуун. эрлийзжээгүй Р-орбитал нь гурван эрлийзийн талбайд перпендикуляр байна sp 2-орбитал (тэнхлэгт чиглэсэн z). Дээд тал Р-орбиталууд хавтгайн дээгүүр, доод тал нь онгоцны доор байна.

Төрөл sp 2- доод холбоос бүхий шалан дээрх нүүрсний буваг эрлийзжүүлэх: Z=Z, Z=O, Z=N. Түүнээс гадна хоёр атомын хоорондох нэгээс олон холбоос (жишээлбэл, C \u003d C) холбоос байж болно. (Атомын бусад холбогч тойрог замууд нь эсрэг чиглэлд чиглэгддэг.) Р- атомын цөмийн ард байрлах шугамын хажуугийн орбиталууд.

Орбиталууд (гурван sp 2 i нэг p) SP дахь нүүрстөрөгчийн атом 2 - эрлийзжүүлэх

Хажуугийн мушгирах замаар тогтдог ковалент холбоос Р-суцид нүүрстөрөгчийн атомын орбиталууд, гэж нэрлэдэг pi()-од.

Гэрэлтүүлэг-звязку

Орбиталуудын давхцал багатай тул холбоос нь бага mіtsna, доод хэсэг нь холбоос юм.

sp-эрлийзжүүлэх- tse zmіshuvannya (тэр энергийн хэлбэрийн ард virіvnyuvannya) ганцаараа с-тэр ганцаараа Р-хоёр эрлийзтэй тойрог замууд sp- тойрог замууд. sp- Нэг мөрөнд тойрог замын roztashovanі (nіd kutom 180 °) ба атомын нүүрсний цөмийн чиглэлд протилен тал дээр шулуун. Хоёр Р-орбиталууд эрлийзжихгүй болдог. Байршуулах үнэр нь шулуун шугам-холбоостой харилцан перпендикуляр байдаг. Бяцхан хүүхдэд sp-орбиталууд vzdovzh тэнхлэгийг харуулж байна y, ба эрлийзжүүлээгүй хоёр Р-орбитал- vzdovzh тэнхлэгүүд Xі z.

Атомын орбиталууд (хоёр sp ба хоёр r) sp-гибридизацийн станцад нэгддэг.

SS-ийн нүүрстөрөгчийн бүдүүн зангиа алдагдаж, зангиа болгон нугалж, мушгирах нь буруутай. sp- эрлийз тойрог замууд, нөгөө хоёр нь холбоосууд.

Электрон Будова атом вуглецю

Органик нахиалдаг агуулахад орж буй нүүрс нь байнгын валентыг харуулдаг. Атомын үлдсэн энергийн түвшинд нүүрстөрөгчид 4 электрон байх бөгөөд тэдгээрийн хоёр нь бөмбөрцөг хэлбэртэй 2s-орбитал, хоёр электрон дамббелл хэлбэртэй 2p-орбиталийг эзэлдэг. Өдөөгдсөн үед 2s орбиталаас нэг электрон сул байгаа 2p орбиталуудын аль нэгэнд очиж болно. Энэ шилжилтийн үед зарим эрчим хүчний витрат (403 кЖ/моль) шаардагдана. Өдөөлтийн үр дүнд нүүрстөрөгчийн атом 4 хосгүй электронтой байж болох ба түүний электрон тохиргоог 2s1 2p3 томъёогоор илэрхийлнэ.

Барилгын өдөөгдсөн төлөвт байгаа нүүрсний атом нь нойтон хосгүй 4 электрон, бусад атомын 4 электрон бүрээс бүрд 4 ковалент холбоо үүсгэдэг. Тиймээс нүүрсустөрөгчийн метан (CH4) үед нүүрстөрөгчийн атом нь усан дахь атомын s-электронуудтай 4 холбоо үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд s-s төрлийн 1 холбоо (нүүрстөрөгчийн атомын s-электрон ба усны атомын s-электронуудын хооронд) болон 3 p-s-холбоос (нүүрстөрөгчийн атомын 3 p-электрон ба 3 s-электронуудын хооронд) 3 атом) ус). nerіvnotsіnіnіst chotirioh ковалент zv'yazykіv, scho utvoryuyuyutsya нүүрстөрөгчийн атомын тухай vyplyvay vysnovok дуу чимээ. Гэсэн хэдий ч химийн практик тайлбар нь метан молекул дахь бүх 4 холбоо нь туйлын тэнцүү бөгөөд метан молекул нь 109 ° валентын холбоо бүхий тетраэдр хэлбэртэй байдаг бөгөөд энэ нь бондын тэгш бус байдалтай байж болохгүй. Хэдийгээр p-электроны орбиталууд харилцан перпендикуляр x, y, z тэнхлэгүүдийн дагуу орон зайд чиглэсэн, s-электроны орбитал нь бөмбөрцөг хэлбэртэй боловч энэ электронтой холболтыг шууд гэрэлтүүлэхэд хангалттай байх болно. Гибридизацийн онол энэ алдааг тайлбарлаж болох юм. Л.Поллинг, бие биенээсээ тусгаарлагдсан молекулуудын хооронд холбоо байхгүй гэж хэлсэн. Бондууд үүссэн үед бүх валентийн электронуудын орбиталууд мушгина. Электрон тойрог замын гибридизацийн Vіdomo kіlka төрлүүд. Гибридизаци хийхээс өмнө 4 электрон метан болон бусад алканы молекулуудад ордог гэж үздэг.

Нүүрстөрөгчийн атомын орбиталуудын эрлийзжилт

Орбиталуудын эрлийзжилт гэдэг нь ковалент холбоо үүсэх үед идэвхтэй электронуудын хэлбэр, энергийн өөрчлөлт бөгөөд энэ нь орбиталуудын илүү үр дүнтэй гажуудал, холболтын эрдэсжилт нэмэгдэхэд хүргэдэг. Орбиталуудын эрлийзжилт нь янз бүрийн төрлийн тойрог замд байрладаг электронуудын хувь заяаг холбоосоор авдаг тул үргэлж мэдэгддэг. 1. sp 3 -гибридизаци (нүүрсний эхний валентийн лагерь). Sp3 эрлийзжүүлэлтийн үед нүүрстөрөгч дэх өдөөгдсөн атомын 3 p-орбиталь ба нэг s-орбитал харилцан өөрчлөгддөг бөгөөд ингэснээр орбиталууд нь энергийн хувьд туйлын ижил бөгөөд орон зайд тэгш хэмтэй байрладаг. Бүх өөрчлөлтийг дараах байдлаар бичиж болно.

s+px+py+pz=4sp3

Гибридизацийн үед орбиталуудын нийт тоо өөрчлөгддөггүй, зөвхөн тухайн хэлбэрийн энерги өөрчлөгддөг. Орбиталуудын sp3-гибридизаци нь эзэлхүүнийг урьдчилан таамаглаж байгааг харуулж байна, нэг хүрз нь нөгөөгөөсөө хамаагүй том байна. Чотири эрлийз тойрог замууд нь 109.50 булангийн доор ердийн тетраэдрийн оройд хүрдэг. Эрлийз электроноор хийсэн холбоосууд (жишээлбэл, s-sp 3 холбоосууд) нь эрлийзжүүлээгүй p-электронууд (жишээлбэл, холбоосууд-s-p) -ээр үүсгэгддэг илүү том, доод холбоосууд юм. sp3-орбитал эрлийз осцилляторууд нь электрон тойрог замын давхцлын илүү том талбайг хангадаг, p-орбитал нь эрлийз бус доогуур байдаг. Sp3 агуулсан молекулууд - эрлийзжих нь тетраэдр хэлбэртэй байж болно. Тэдний өмнө цөцгий, метан, метантай гомологууд, аммиак гэх мэт органик бус молекулууд байдаг. Бяцхан хүүхдүүд нь эрлийзжүүлсэн орбитал ба тетраэдр метан молекулыг харуулж байна. Нүүрстөрөгчийн атом ба усны хоорондох метантай холбоотой химийн холбоог 2 төрлийн y холбоос (sp3-s-холбоос) хүртэл харж болно. Взагали нь сигма-холбоос ч бай, хоорондоо холбогдсон хоёр атомын электрон цоорхой нь атомын төв (цөм)-ийн ард байрлах шугамын дагуу огтлолцдогоороо онцлог юм. Холбоос дээр атомын тойрог замын гажуудлын хамгийн дээд түвшинг өгөх шаардлагатай; 2. sp2 -гибридизаци (өөр валентын тээрэм). Нэг 2s, хоёр 2p орбитал давхцсаны үр дүнг буруутга. Суурин тогтсон Sp2-эрлийзжсэн орбиталууд нэг хавтгайд 1200-ийн үзүүрийн дор нэг нэгээр тархсан ба р-орбитал нь түүнд перпендикуляр эрлийз бус байна. Орбиталуудын нийт тоо өөрчлөгддөггүй - тэдгээр нь chotiri юм.

s + px + py + pz = 3sp2 + pz

Тээрмийн sp2 -гибридизаци zustrіchaєtsya молекул alkenіv, карбонил болон карбоксил бүлэг, tobto. z'єdnan, scho mayut түүний агуулахад podvіyny zv'yazok үед. Тиймээс этилен эрлийзжсэн электронуудын молекулд нүүрстөрөгчийн атом нь 3 y-холбоостой (нүүрстөрөгчийн атом ба усны атомуудын хооронд хоёр sp 2-s холбоос, нүүрстөрөгчийн атомуудын хооронд нэг sp 2 -sp 2 холбоос). Эрлийзжээгүй үлдсэн нэг нүүрстөрөгчийн атомын p-электрон нь өөр нүүрстөрөгчийн атомын эрлийзжүүлээгүй p-электронтой p-холбоосыг үүсгэдэг. p-холболтын онцлог шинж чанар нь хоёр атомыг холбосон шугамтай ижил байрлалд байгаа электронуудын тойрог замд давхцах явдал юм. Орбиталуудын рекурв нь холбоос дээр өндөр, бага байдаг бөгөөд энэ нь нүүрсний атомуудыг гэмтээдэг. Ийм зэрэглэлд метроны холбоос нь u-ta r-zv'yazkiv-ийн хослол юм. Эхний хоёр жижиг зургаас харахад этилений молекул дахь этилений молекулыг бүрдүүлдэг атомуудын хоорондын валент нь 1200 болж байгааг харуулж байна (гурван sp2 - эрлийз тойрог замд чиглэсэн байх шиг байна). Гурав, дөрөв дэх бяцхан хүүхдүүд дээр r-zvyazku үрчлэгдсэнийг харуулав. этилен (u-sv'yazkіv-ийн гэрэлтүүлэг) этилен (n-z'yazkіv-ийн гэрэлтүүлэг) бага mіtsna, nizh y-zvyazok, химийн урвалыг хөгжүүлэхэд хялбар байдаг. 3. sp-гибридизаци (нүүрсний гурав дахь валент тээрэм). Sp-эрлийзжүүлэх станцад нүүрстөрөгчийн атом нь 1800-ийн ирмэг дээр эгнүүлэн байрлуулсан хоёр sp-эрлийз орбиталтай байж болно, нэгээс нэг, хоёр эрлийзжээгүй p-орбиталууд нь харилцан перпендикуляр хоёр хавтгайд байрладаг. алкин ба нитрилд sp-гибридизаци, тобто. Учир нь z'єdnan, scho mayut таны агуулахад алдагдсан холбоос.

s + px + py + pz = 2sp + py + pz

Тиймээс ацетилений молекул дахь атомуудын хоорондын валент нь 1800 болно. Нүүрстөрөгчийн атомын эрлийзжсэн электронууд нь 2 y-бод (нүүрстөрөгчийн атом ба усны атомын хооронд нэг sp-s холбоо, нүүрстөрөгчийн атомуудын хооронд өөр нэг sp-sp холбоо) үүсгэнэ. Нэг нүүрстөрөгчийн атомын эрлийзжээгүй хоёр p-электрон нь хоёр p- үүсгэдэг. буланд байгаа өөр атомын эрлийзжүүлээгүй р-электронтой холбоо. хэл нь нэг у-холбоосын нэгдэл Ацетилений молекул байгаа нь хоёр r-холбоос бага байдаг тул яриа урвалд ороход аюулгүй байдаг. Гурав дахь холбоосыг нээснээр.

Висновок: sp3-гибридизаци нь хагас сэрүүнд түгээмэл байдаг. Нэг s-орбитал ба гурван p-орбиталийг эрлийзжүүлсний үр дүнд 109° орбиталуудын хоорондох зүсэлтээр тетраэдрийн орой руу шулуудсан хоёр эрлийз sp3-орбитал үүсдэг.

эрлийзжүүлэх- Virіvnyuvannya (zmіshuvannya) атомын тойрог замууд ( сі Р) шинэ атомын тойрог зам, гарчиг батлагдсанаар эрлийз тойрог замууд.

атомын тойрог зам- энэ функц нь атомын цөмд хүрэх арьсны цэг дэх электрон харанхуйн хамрах хүрээг тодорхойлох арга юм. Цахим манан - бүхэл бүтэн тэлэлтийн талбар, бүх зүйлд нийцэх өндөр түвшинд электроны талаархи мэдлэг байж болно.

Sp-гибридизаци

Vіdbuvaєtsya үед zmіshuvanni нэг s- ба нэг p-орбитал. Хоёр тэнцүү сп-атомын орбиталыг тохируулж, төв атомын цөмийн өөр өөр талуудын ирмэг ба чиглэлд 180 градусын эгнээнд байрлуулна. Үлдсэн хоёр эрлийз бус p-орбиталууд нь харилцан перпендикуляр хавтгайд тэнүүчилж, тогтсон π-бондуудад оролцдог, эс тэгвээс тэдгээр нь үл нийцэх хос электронтой холбогддог.

Sp2 эрлийзжилт

Sp2 эрлийзжилт

Vіdbuvaєtsya үед zmіshuvanni нэг s- ба хоёр p-орбитал. Гурван эрлийз тойрог замыг тэнхлэгээр байгуулж, нэг хавтгайд эргэлдэж, 120 градусын зүсэлтийн дор трикутникийн оройд тэгшлэв. Эрлийз бус p-атомын тойрог зам нь i-хавтгайд перпендикуляр байрладаг бөгөөд дүрмээр бол тогтсон π-бондод оролцдог.

Хүснэгтэнд бүх эрлийз орбиталууд тогтоосон химийн холбоосуудад оролцдог (өдөрт тохирохгүй цахим бооцоо) эрлийзжүүлэлтийн хамгийн өргөн хүрээний хэрэглээ, молекулуудын геометрийн бүтцийг зөвшөөрнө.

Гибридизацийн төрөл	Эрлийз тойрог замын тоо	Геометр	Бүтэц	Өргөдөл гаргах
		Линия		BeF 2 , CO 2 , NO 2 +
sp 2		Трикутна		BF 3, NO 3 -, CO 3 2-
sp 3		тетраэдр		CH 4, ClO 4 -, SO 4 2-, NH 4 +
dsp 2		хавтгай дөрвөлжин		Ni(CO) 4 , 2-
sp 3 г		Зургаан талт
sp 3 г 2 , г 2 sp 3		Октаэдр		SF 6 , Fe(CN) 6 3- , CoF 6 3-

4. Цахилгаан, ковалент, донор хүлээн авагч, усан холбоос. Электрон Budova σ болон π zv'azku. Ковалентын бондын үндсэн шинж чанарууд: бондын энерги, дохина, валентын зүсэлт, туйлшрал, туйлшрал.

Хэрэв орон зай дахь хоёр атом эсвэл хоёр бүлгийн атомын хооронд цахилгаан статик харилцан үйлчлэл үүсвэл химийн холбоо нь хүчтэй хүндэрвэл ийм холбоог гэнэ. цахилгаан валент гетерополяр.

Ковалент холбоо- chem_chny зв'язок, утавлениям перекриттам bet валент электрон хмар. Цахим гунигтай, scho аюулгүй zv'yazok, халуун электрон хос гэж нэрлэдэг.

Хандивлагч-хүлээн авагчийн холбоос -Нэг атомын (донор) хуваагдаагүй хос электрон ба нөгөө атомын чөлөөт тэнцүү (хүлээн авагч) хоёр атом эсвэл бүлэг атомын хоорондох химийн холбоо. Tsej zv'yazok vіdrіznyaєtsya vіd ковалент zv'yazku podzhennyam elektronnym zv'yazku.

Усны дуудлага -Молекул дахь атомуудын ижил төрлийн химийн харилцан үйлчлэл нь бусад атомуудтай ковалент холбоонд холбогдсон ч шинэ атомын яг хувь заяа нь усыг авдагтай холбоотой юм.

σ холбоос нь электрон мананцарыг атомын төвийн ард байрлах шулуун шугамаар гатлах үед үүсдэг анхны бөгөөд хамгийн том холбоос юм.

σ бонд нь усны атомтай нүүрстөрөгчийн атомуудын анхдагч ковалент холбоо юм. Хилийн нүүрстөрөгчийн молекулууд нь sv'yazku бага байдаг.

π бонд

Электроникийн π ба σ холбоо нь нэг атомд хамаарахаа алддаг.

σ ба π бондын онцлогууд: 1) σ бондын өмхий наалдамхай тул нүүрстөрөгчийн атомыг молекулуудад боох боломжтой;

Довжина зв'язку- tse нь атомуудыг холбох төвүүдийн хооронд байрладаг.

Валентины тайралт- хоёр svyazkami хооронд tse kut, scho maє zagalny атом.

Эрчим хүчний зв'язку- химийн гэрэлтүүлгийн үед харагддаг энерги. тодорхойлогддог її mіtsnіst гэж zv'azku

Туйлшрал Атомуудын цахилгаан сөрөг нөлөөллөөс болж электрон өтгөрүүлсэн жигд бус ууцаар холболтыг томруулж байна. Энэ тэмдгийн хувьд ковалент холбоог туйлшралгүй ба туйлт гэж хуваадаг. Туйлшрал Шилжсэн электронуудаас дуу сонсогдоно.Эерэг цахилгаан орон, түүний дотор урвалд орж буй бусад бөөмсийн урсгалын дор сонсогдоно. Туйлшрах чадвар нь электроникийн чичиргээнээс хамаарна. Ковалентын бондын туйлшрал ба туйлшрал нь туйлын урвалжуудын харьцааны дагуу молекулуудын реактив байдлыг тодорхойлдог.

5. Ионы холбоос (цахилгаан гүйдэл) -Хэдийгээр цахилгаан сөрөг байдлын хувьд маш их ялгаатай атомуудын хооронд химийн холбоо бий болсон ч ийм тод электрон хосоор илүү их цахилгаан сөрөг утгатай атом руу шилжих нь чухал юм. Ковалентын холбоо нь солилцооны механизмын тусламжтайгаар цахим бооцооны амжилтыг буруутгаж байгаа бол арьс нь харилцан үйлчилдэг атомуудаас бүрддэг бол нэг удаа нэг электроныг дамжуулдаг. Донор-хүлээн авагчийн холбоо (зохицуулалтын холбоо) нь нэг атомын (донор) хуваагдаагүй хос электрон ба нөгөө атомын (хүлээн авагч) чөлөөт орбиталын тэнцвэрт байдалд бий болсон хоёр атом эсвэл бүлэг атомын хоорондох химийн холбоо юм. . жижиг, электрон сөрөг атомуудтай холбогдсон ус, жишээлбэл: O, N, F. Нөгөөтэйгүүр, электрон сөрөг атомууд тохиролцох боломжгүй электрон бооцооноос бага байх нь чухал юм. Хэрэв электронууд нэг молекулын усны атомыг (хүлээн авагч) цохиж, өөр нэг молекулын (донор) N атом дээр хуваагдаагүй электрон хостой харилцан үйлчлэлцэж байгаа бол бонд үүсгэх нь туйлын коваленттай төстэй юм. Органик хагас бүрхүүлийн молекулуудад ковалент холбоо тогтох үед электрон хос молекулын холболтын орбиталуудыг дүүргэдэг бөгөөд энэ нь энергийг бууруулдаг. MO - σ-MO эсвэл π-MO - хэлбэрээр унасан бондын төлбөр тооцоог σ- эсвэл p-төрөлд авчирдаг. σ-холболт - ковалент холбоос, холбогч атомуудын цөмүүдийг (өөрөөр хэлбэл тэнхлэгийн мушгиа AT байх үед) тэнхлэгт s-, p- ба эрлийз AT-уудыг мушгих үед уусмалууд. π-холбоос нь ковалент холбоос бөгөөд эрлийз бус r-AT-ийн хажуугийн муруйг буруутгадаг. Ийм давхцсан поз нь атомын цөмд цохилт өгдөг шулуун байна.
π-бонд нь аль хэдийн σ-бондоор холбогдсон атомуудын хооронд холбогддог (үүнтэй дэд нугалах ба алдагдалтай ковалент холбоо үүсдэг). π-холбоос нь p-AT-ийн гадна талын жижиг давхцлаар дамжин σ-холбоосоос сул байна. σ- ба π-молекул орбиталуудын хоорондох ялгаа нь σ- ба π-холбоосуудын онцлог шинж чанарыг тодорхойлдог. 1.σ-Холбоосууд нь π-холбоостой тэнцүү байна. Үүний шалтгаан нь σ-MO ба цөмийн хооронд σ-электрон байгаа үед AT-ийн тэнхлэгийн давхцал илүү үр дүнтэй байдаг. 2. σ-бондын дагуу атомыг молекул доторх ороох боломжтой, учир нь σ-MO хэлбэр нь холбоосыг таслахгүйгээр ийм ороох боломжийг олгодог (доорх хөдөлгөөнт зурагтай)). Доод талын (σ + π) холбоос дээр ороох нь π холбоосыг нээхгүйгээр боломжгүй юм! 3. π-MO дээр электронууд, perebuvayushchie mezh'nuclear expanse учруулж, σ-электронтой шугам илүү хэлбэлзэл mayut. Тиймээс π-бондын туйлшрал нь σ-бондынхоос хамаагүй өндөр байна.

Ковалентын холбоо давамгайлах шинж чанарууд - шулуун байдал, ханасан байдал, туйлшрал, туйлшрал нь сполукын химийн болон физикийн давамгайллыг илэрхийлдэг.

Холбоосыг шулуун болгох нь молекулын нахиалах яриа болон тэдгээрийн молекулуудын геометрийн хэлбэрээр томруулдаг. Хоёр хүний ​​хоорондох Кутиг холбоос бүхий валент гэж нэрлэдэг.

Насичуванист - ковалент бондын солилцоог бий болгох атомын здатнист. Атомоор батлагдсан дууны тоо нь його zvnіshnіh атомын тойрог замын тоогоор хүрээлэгдсэн байдаг.

Атомуудын цахилгаан сөрөг нөлөөллийн улмаас электрон нягтын жигд бус тархалтаас болж холбоосын туйлшралыг томруулдаг. Энэ тэмдгийн хувьд ковалент холбоог туйл биш ба туйлт гэж хуваадаг (туйлтгүй - хоёр атомт молекул нь ижил атомуудаас бүрддэг (H 2, Cl 2, N 2)), арьсны атомын электрон хром нь атомуудад тэгш хэмтэй хуваагддаг. ; туйлтай - хоёр атомт молекул нь химийн элементүүдийн атомуудаас бүрдэх ба тараах электрон манан нь атомуудын аль нэгнийх нь хажуу талд шилждэг бөгөөд энэ нь өөрөө молекул дахь цахилгаан цэнэгийн хуваарилалтын тэгш бус байдлыг хангаж, диполь үүсгэдэг. молекулын момент).

Холбоосын туйлшрал нь эерэг цахилгаан орон, түүний дотор урвалд ордог бусад хэсгүүдийн урсгалын дор шилжсэн электрон холбоос дээр ажиглагддаг. Туйлшрах чадвар нь электроникийн чичиргээнээс хамаарна. Ковалентын бондын туйлшрал ба туйлшрал нь туйлын урвалжуудын харьцааны дагуу молекулуудын реактив байдлыг тодорхойлдог.

6. Нэршилє арьсны хувь хүнд хоёрдмол утгагүй нэр өгөх боломжийг олгодог дүрмийн систем. Анагаах ухааны хувьд нэр томъёоны ариун ёслолын дүрмийн талаархи мэдлэг нь онцгой чухал байж болно; Одоогийн байдлаар халуун байна IUPAC системчилсэн нэршил(IUPAC - Олон улсын онолын болон хэрэглээний химийн холбоо) *.

Гэсэн хэдий ч dosі zberіgayutsya болон өргөн zastosovuyutsya (ялангуяа анагаах ухаанд) өчүүхэн(Zvichaynі) болон хагас өчүүхэн нэрс, өмнө нь vicorists, Энэ нь өдөр тутмын яриа нь нийтлэг болсон гэж. Эдгээр нэрэнд байгалийн жамаар, дуурайлган хийх аргууд гарч ирж болно, ялангуяа стосуваннягийн тэр бөмбөрцгийн хүчийг дурсах болно. Жишээлбэл, сүүнээс лактоз (сүүний цукор) илэрдэг (лат. сүүн шингэн- сүү), пальмитийн хүчил - далдуу модны тосноос пирувийн хүчил, дарсны хүчлийн пиролизийн үед авдаг, чихэр өвсийг глицерин гэж нэрлэдэг (Грек хэлнээс. гликис- Солодки).

Амин хүчил, нүүрс ус, алкалоид, стероид зэрэг байгалийн шалтгааны улмаас өчүүхэн нэрс түгээмэл байдаг. IUPAC-ийн дүрмийн дагуу үндэс суурь нь болсон зарим өчүүхэн, ижил төстэй нэрийг ашиглахыг зөвшөөрдөг. Ийм нэрсийн өмнө жишээлбэл, "глицерин" болон баялаг үнэрт нүүрс ус болон үүнтэй төстэй нэрсийг харж болно.

Хилийн нүүрс усны оновчтой нэршил

Мэдээжийн хэрэг, нэрс нь молекулуудын амьдрал дээр үндэслэсэн байдаг. Эвхэгддэг бүтцийн нэрс нь алканы бүхэл бүтэн нэршлийн хувьд молекулын хамгийн чухал зангилаатай холбогдсон блок, радикалуудын нэрсээс бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь аливаа атом дахь метантай төстэй бөгөөд усны радикалуудаар усыг орлуулдаг. . Метан нүүрстөрөгчийн сонголт, сарын 1-ээс дээш, этилен, алкин-ацетилентэй төстэй алкенуудын нэршлийн дагуу нэрлэж болно.

7. Органик нахиалдаг гомологиэсвэл ижил төстэй байдлын хууль-Яриа нь нэг төрлийн химийн үүрэг, ижил амьдралтай байдаг гэдэгт би итгэдэг дээрТэдний атомын агуулах нь nCH 2-оос бага, тэдгээрийг одод болон өөр өөрийн химийн аргаар харуулдаг. тэмдэгтүүд, мөн тэдний биеийн хүчний хүч нь CH 2. бүлгийн тоо n тодорхойлогддог агуулахад өссөн жижиглэнгийн ертөнцөд зөв өөрчлөгдөж, ийм химийн. ижил төстэй spoluky маш дуугардаг. гомологийн цуваа, бүх гишүүдийн атомын агуулахыг цувралын эхний гишүүний агуулах дахь уринш дахь нийтлэг томъёогоор харуулж болох ба нүүрстөрөгчийн атомын тоог; органик яриа, нэг нэр нь зөвхөн нибито алканууд юм.

Izomeri- z'єdnannya ижил төрлийн амьдрал, хүч чадал бүхий агуулахтай байж болно.

8.Нуклеофімаалинга ба электротрофімаалингын реагдnti. Орлуулах хувь заяаг авч буй урвалжууд нь нуклеофиль ба электрофилд хуваагдана. Нуклеофилийн урвалжууд буюу нуклеофилууд нь шинэ холбоо үүсгэхэд хос электронуудаа байрлуулж, хуучин холбоог үүсгэсэн хос электронтой хамт RX молекулаас (X) бүлгийг салгана, жишээлбэл:

(de R бол органик радикал).

Нуклеофилийн өмнө сөрөг цэнэгтэй ионууд (Hal - , OH - , CN - , NO 2 - , OR - , RS - , NH 2 - , RCOO - тэр іn), төвийг сахисан молекулууд нь чөлөөт хос электрон үүсгэж чаддаг ( жишээ нь, H 2 O, NH3, R 3 N, R 2 S, R 3 P, ROH, RCOOH), болон органик металл. z'ednannya R-Me нь туйлширсан холбоо нь C-Me +, ингэснээр энэ нь carbanions R- донор болж чадна. Нуклеофилийн оролцоотой холбоотой урвал (нуклеофилийн орлуулах) нь үндсэн зэрэглэлийн шинж чанартай байдаг Алифатик өвчний хувьд, жишээлбэл, гидролиз (OH - , H 2 O), архидалт (RO - , ROH), ацидолиз (RCOO - , RCOOH), амин (NH - 2, NH 3, RNH 2 ta in), цианування (CN -) гэх мэт.

Цахилгаан химийн урвалжууд буюу электротрофилууд нь шинэ холбоо үүсэхэд электрон хос хүлээн авагч болж, эерэг цэнэгтэй мэт санагдах бөөмсөөс бүлгийг зайлуулдаг. Эерэг цэнэглэгдсэн ионууд (жишээлбэл, H +, NO 2 +), электроны дутагдалтай саармаг молекулууд, жишээлбэл, SO 3 ба хүчтэй туйлширсан молекулууд (CH 3 COO - Br + ta іn) электрофилд харагддаг бөгөөд туйлшрал нь ялангуяа байдаг. Льюис коэффициент бүхий цогцолбор үр дүнтэй хүрч чадсан (Hal + - Hal - A, R + - Cl - A, RCO + - Cl - A, de A \u003d A1C1 3, SbCl 5, BF 3 ба in). Электротрофил (электротрофил орлуулах) урвалд орохоос өмнө анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийн хамгийн чухал урвалууд (жишээлбэл, нитратжуулалт, галогенжилт, сульфатжуулалт, Фридел-Крафтс урвал) ажиглагддаг.

(E+=Hal+, NO+2, RCO+, R+ta in)

Дууны системд нуклеофилийн оролцооны урвалууд нь үнэрт цувралд, электрофилуудын оролцооны урвалууд нь алифатик цувралд (ихэнхдээ олон тооны органометалл нэгдлүүдэд) байдаг.

53. Оксо нэгдлүүдийн органик металлын нэгдлүүдтэй харилцан үйлчлэл (кетон ба альдегид ба металл органик)

Согтууруулах ундаа эзэмшихийн тулд урвалыг өргөнөөр ашигладаг.

1) sp- эсвэл q 2 -Хэрэв та гэрэлтүүлэгчийн хувь заяаг авбал эрлийзжих нь онцлог юм 1секі 1 p-электрон.

Цагаан будаа. 16. Схем sp-эрлийзжүүлэх

Молекул нь шугаман хэлбэртэй байж болно AB 2.

2) sp2- эсвэл q 3 -эрлийзжүүлэх. Hybrid glooms нь нэг хавтгайд 1200-ийн оройн доор ургадаг (Зураг 17).

Эрлийз гуниг намжвал би нэгний хувь заяаг үүрнэ сі

2хэлектрон.

Цагаан будаа. 17. схем sp2-эрлийзжүүлэх

Жишээлбэл, молекул BCl 3

Молекул нь хавтгай трико хэлбэртэй байдаг.

3) sp3- q 4 -нэг нь эрлийзжүүлэх zdijsnyuetsya стриох p-электрон эмх замбараагүй байдал. Энэ төрлийн эрлийзжүүлэлт бүхий кхмарууд 109 0 28 ¢ зүсэлт дор ургадаг (Зураг 18). Ердийн тетраэдрийн төвөөс орой хүртэл 4 эрлийз гунигтай чиглэл. Ийм молекулын өгзөг байж болно CH4, CCl4.

Цагаан будаа. 18. схем sp 3- Эрлийзжүүлэх

Крим валентийн орбиталуудын бусад төрлийн эрлийзжих боломж, тэдгээрийг санал болгож буй молекулуудын орон зайн тохиргооны төрлүүдийг авч үзсэн. Нэгийн хослол с-гурван p - тэр нэг d-хүртэл үйлдвэрлэх тойрог замууд sp3d-эрлийзжүүлэх. Tse vіdpovіdaє чиг баримжаа p'yati sp3d-тригональ бипирамидын орой руу эрлийз орбиталууд sp 3 d 2- гибридизаци зургаа sp 3 d 2эрлийз тойрог замууд нь октаэдрийн орой руу чиглэсэн байдаг. Долоон тойрог замыг таван өнцөгтийн орой руу чиглүүлэх sp 3 d 3(өөрөөр бол sp3d2f) – молекулын төв атомын валентын орбиталуудын эрлийзжилт.

Мөн химийн бондын шууд байдал нь молекулуудын тохиргооны цар хүрээг тодорхойлдог.

Олон төрлийн өс хонзонгийн молекулууд байдаг.

АА чи AB төрлийн молекулууд.Энэ төрлийн молекулуудыг харж болно, эдгээр нь хоёр ижил буюу өөр атомаас бүрдэх ба тэдгээрийн хооронд нэг нь дан ( с-сигма) svyazok, үлдсэнийг нь хоёрын харилцан үйлчлэлийн рахунокоор шийдэж болно. с-электрон, арьсны атом тутамд нэг ( s¢ - s¢), хоёр p-цахим ( p¢ - p¢) эсвэл холимог төрлийн хоёр электрон ( s¢ - p¢) (Зураг 19). Ийм холбоосууд нь нэг байж болох элементүүдийн атомуудын хооронд зөвтгөдөг с-эсвэл p-электрон: ус, элементүүдийн бүлэг IA(төмөр хусуур) тэр бүлэг VIIA(Галоген). Энэ төрлийн молекулууд нь шугаман хэлбэрийг үүсгэж болно, жишээлбэл,
H 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 , J 2 , Zi 2 , Na 2 , K 2 , HClтэр дотор.

Цагаан будаа. 19. Перекриття с-і p-тойрог замууд

гэрэлтүүлэгтэй с-зв'азку

AB2, AB3 төрлийн молекулууд.Өмхий үнэр нь энэ хоёрын хоорондох рахунокыг шийднэ p-атомын электронууд ATі с-хоёр атом дахь электронууд А. Хоёр хосгүй p-электронууд нь элементийн атомуудын шинж чанар юм VI Абүлэг, тобто. исгэлэн ба йогийн аналоги (халкогенууд).

Цахим манан p-электроніv roztashovuetsya тодорхой нэг pіd kutom 900 координатын тэнхлэг дагуу хі y.

Цагаан будаа. 20. Усны молекулын орбиталуудын рекурв

Жишээлбэл, молекул H2O(зураг 20) давхцах hmar с-гунигтай электрон бараа p-Сүүдэрээр тэмдэглэгдсэн хэсэгт электроникууд харагдах бөгөөд үүний тулд химийн дуу чимээг 90º зүсэлтээр шулуун болгож болно. Ийм молекулуудыг нэрлэдэг кутовими.Гэсэн хэдий ч туршилтын мэдээллээс харахад валентын бууралтын бага утгатай молекулууд илүү их ажиглагддаг. Жишээлбэл, усны молекулын валентын зүсэлт 104.5º байна. Валентийн бондын онол дээр үндэслэсэн энэхүү үзэгдлийн нэг шалтгаан нь төвийн атомд холбоогүй электрон хосууд байгаа явдал юм. Ийм байдлаар валентийн ороомог үүсэх нь төв атомын хос электрон хосуудын харилцан үйлчлэлээс үүдэлтэй юм. Цомугийн дор дайсан, Хмара Зв'язувало Элэкнрони Пим (атомын үеэлүүдийг түгжигдсэн) хөвдөөс илүү, хмара нь эрүүл бус угсаатны бета, овоохой нь хос хосоороо илэрдэг. би zv'yazuє, би, nareshti, spoluchnymi электрон хос нь бага vіdshtovhuvannya mizh. Үүнийг метан, аммиак, усны молекулуудын хэрэглээнээс харж болно. Эдгээр молекулуудын төв атомууд нь электрон цацрагт химийн холбоо үүсгэдэг s p 3 -эрлийз орбиталууд chotiri электронууд руу ордог

Tse vyznaє utvorennya chotiriokh zv'yazkіv С-Хатомыг метаны усны молекул болгон задлах CH 4тетраэдрийн оройн хэсэгт (Зураг 21)

Цагаан будаа. 21. Метан молекулын рекурв орбиталууд

Чотири дээрх азотын атом дээр sp3-эрлийз орбиталууд таван электрон унадаг:

Мөн нэг хос электрон холбоогүй мэт харагдах ба нэгийг авдаг sp3-Орбиталууд нь тетраэдрийн орой руу чиглэнэ. Зайлдаггүй электрон хосолсоны үр дүнд аммиакийн молекулын валентийн тоо H3Nтетраэдрээс бага харагдах ба болдог < HNH = 107,3º .

Усны молекулуудыг харахад валент нь үүнээс бага байж болох нь одоо тодорхой болсон. Би атомыг цочирдуулдаг 4 sp 3– эрлийз орбиталууд зургаан электронтой, өөрөөр хэлбэл. хоёр sp3-эрлийз орбиталууд нь холбоогүй электрон мөрийг эзэлдэг. Vіdshtovhuvalnі dії dvoh

харилцаа холбоогүй хосууд илүү чухал харагдаж байна. Тиймээс валентын зүсэлт нь усны молекул дахь тетраэдртэй харьцуулахад илүү хүчтэй байдаг. H2Oагуулах < HOH = 104º,5¢ . Төвийн атомын холбоогүй электронуудын тоо нэмэгдэхийн хэрээр молекулуудын орон зайн тохиргоо өөрчлөгддөг (Хүснэгт 7). Тэгэхээр, хэрэв молекул нь төв хэсэгт нүүрстөрөгчийн атом бүхий ердийн тетраэдр хэлбэртэй байвал нэгэн зэрэг молекулууд H3NТетраэдрийн оройн аль нэгийг нь холбоогүй электрон хос эзэлдэг бөгөөд молекул нь тригональ пирамид хэлбэртэй байдаг гэж үзэж болно. Молекул H2Oтетраэдрийн хоёр оройг электрон хосууд эзэлдэг бөгөөд молекул өөрөө хэлбэртэй байж болно. V-Би маягт зурах болно.

тетраэдр тригональ кутова

төрөл AB 4пирамидын төрөл AB 2 (A 2)

CH 4төрөл AB 3 NH 3 H 2 O

Дуудлагын туйлшрал.Янз бүрийн электронуудын атомуудын хоорондын холбоо нь их бага туйлтай байдаг. Энэ нь атомуудын цахилгаан сөрөг байдлын ялгаа ба цахилгаан сөрөг байдлын ялгаанаас хамаарна. Жишээлбэл, хлоридын молекул нь устай байдаг HCl zv'yazuvalna электрон khmara том сөрөг хлорын атом дээр шилжсэн байна. Эцсийн эцэст, цөмийн цэнэгийг нөхдөггүй, харин хлорын атомуудад цөмийн цэнэгийн эсрэг электрон цоорхой нь илүүдэл болдог.

Хүснэгт 7

Молекулуудын өргөн тохиргоо ABn

Гибридизацийн төрөл	Атомын электрон хосын тоо	Молекулын төрөл	Сансрын тохиргоо	Өргөдөл гаргах
Дуугарч байна	албагүй
sp			AB 2	шугаман	BeCl 2 (г) CO 2
sp 2			AB 3 AB 2	трикутна кутова	BCl 3 CO 3
sp 3			AB 4	тетраэдр	CCl 4, BH, NH
			AB 3 AB 2	тригональ-пермидал орой	H 3 N, H 3 P H 2 O
sp 3 d 1			AB 5	тригональ бипирамид	PF 5, SbCl 5

Өөрөөр хэлбэл атом HClэерэг туйлшрал, хлорын атом сөрөг байна; Атомын ус эерэг цэнэгтэй, атомын хлор нь сөрөг цэнэгтэй. Цэгийн төлбөр d-үр дүнтэй гэж нэрлэгддэг йогийг туршилтаар суулгаж болно. Згидно илт хүндэтгэлтэйгээр, ef-

атом ба усны молекул тутамд үр дүнтэй цэнэг HClагуулах dH = +0.2, мөн хлорын атомууд дээр dCl = -0.2электроны үнэмлэхүй цэнэг.

Энэ зэрэглэлд амжилттай цахим манангийн zsuvu (туйлшрал) үе шатны ард холбоосууд байж болно. туйл биш, туйлэсвэл ионы.Туйл бус ба ионы холбоосууд - туйлын холбоосын хэт хазайлт.

Туйлтгүй ба туйлтай молекулууд.Туйл бус молекулуудад эерэг ба сөрөг цэнэгийн хүндийн төвүүд шилждэг. Туйлын молекулууд нь диполь, өөрөөр хэлбэл. Хэмжээ нь тэнцүү, цэнэгийн тэмдгээр эсрэг тэсрэг хоёроос бүрдэх системүүд ( +qі -q) лурт диполь гэж нэрлэгддэг нэг төрлийн нэг. Молекулын туйлшрал, түүнчлэн бондын туйлшралыг її диполь моментийн утгаар үнэлдэг. м

m = l q,

де л- Довжина диполь, q- Цахилгаан цэнэгийн хэмжээ.

латомын диаметрийн зэрэгтэй байж болно, өөрөөр хэлбэл. 10-8 см, электрон цэнэг 4,8∙10 -10 идсэн Урлаг. нэг, үүнд мхэмжээний дарааллаар илэрхийлнэ 10 -18 идсэн Урлаг. нэг ∙ div. Qiu үнэ цэнийг Debye-ийн нэгдэл гэж нэрлэдэг бөгөөд захидлаар батлагддаг Д. Систем нь нэг CI-тэй мунжлагад vimiryuєtsya - метр (K?m); 1 D = 0.33∙10 -29К∙м.

Ковалентын молекулуудын диполь моментийн утга нь хил хязгаарт оршино 0-4D, ион 4-11D.

Молекулын диполь момент нь молекул дахь электрон хосуудын бүх холбоо ба холбоогүй диполь моментуудын вектор нийлбэр юм. Эвхлийн үр дүн нь молекулын бүтцэд оршдог. Жишээлбэл, молекул CO2, рахунокын хувьд spатомын орбиталуудыг нүүрстөрөгчтэй эрлийзжүүлэх нь шугаман нахиалах тэгш хэмтэй байж болно.

(м = 1.84Dэсвэл 0,61∙10 -29 K∙M)

Диполь момент байгаа нь молекулын өндөр тэгш хэмтэй бүтцийг, диполь момент байгаа нь молекулын тэгш хэмгүй байгааг илтгэнэ.

Дууны туйлшрал.Молекулуудын реактив байдлыг тодорхойлохын тулд электроны ялгааны одоогийн тархалт, хөнгөн байдал хэрхэн өөрчлөгдөхийг мэдэх нь чухал юм. Дэлхийн бусад оронд үйлчил туйлшрал- її zdatnіst stavat туйлтай (эсвэл илүү туйлт) үүн дээр цахилгаан талбар дусаах дараа.

Туйлшралын үр дүнд сөрөг ба эерэг ионуудтай нэг атом хүртэл холбодог электрон хосын шилжилтээр шинэ холбоо үүсч болно. Хүлээн авсан өөр өөр ионуудтай холболтын тэгш бус нээлхийг гэж нэрлэдэг гетеролитик.

гомолитик гетеролитик

нээлтийн нээлт

(диссоциаци) (иончлол)

Гетеролитик тэлэлт нь молекул атом болон радикалуудад задрах үед нурсан холбоо болж задардаг. Намрын үлдсэн хугацаанд холбох электрон хос нурж, процессыг дууддаг гомолитик. Vidpovidno өмнө хэлсэн, диссоциацийн үйл явц болон иончлох үйл явцын хооронд ялгаа байдаг; үед HClЭхнийх нь атом болгон дулааны задралаас айдаг, нөгөө нь ялгааны цэг дээр ион болгон задрахаас айдаг.

Эерэг цахилгаан орны урсгалын дор молекул туйлширч, tobto. энэ нь дахин хуваарилагдсан цэнэгтэй бөгөөд молекул нь диполь моментийн шинэ утгыг олж авдаг. Үүний дор туйл биш молекулууд туйл болж хувирч, туйлшрал нь бүр илүү туйлширч болно. Үгүй бол гаднах цахилгаан орны урсгалын дор молекулууд диполийг өдөөдөг бол бид зөвхөн гаднах цахилгаан орны урсгалын хувьд индукцийн зэрэглэлийг өдөөдөг.