Hybridisering av kol i vad det består av, typer och deras egenskaper



den kolhybridisering involverar kombinationen av två rena atomorbitaler för att bilda en ny "hybrid" molekylär orbit med sina egna egenskaper. Begreppet atomomgång ger en bättre förklaring än det tidigare begreppet omloppsbana, för att fastställa en approximation av där det finns större sannolikhet att hitta en elektron i en atom.

Med andra ord, är en atom orbital representation av kvantmekanik för att ge en uppfattning om placeringen av en elektron eller elektronparet i ett givet område inom atomen, varvid varje orbital definieras enligt värdena på deras antal quantum.

De kvanttal beskriva tillståndet av ett system (såsom elektron inom atom) vid en given tidpunkt, av den energi som hör till elektron (n), rörelsemängdsmomentet som beskrivs i sin rörelse (L), det magnetiska momentet associerat (m) och elektronens spinn medan de rör sig inuti atomen / atomerna.

Dessa parametrar är unika för varje elektron i en omlopps, så inga två elektroner kan ha exakt samma värden för de fyra kvanttalen och varje orbital kan upptas av två elektroner som mest.

index

  • 1 Vad är kolhybridisering??
  • 2 Huvudtyper
    • 2.1 Sp3-hybridisering
    • 2.2 Hybridisering sp2
  • 3 referenser

Vad är hybridisering av kol?

För att beskriva hybridisering av kol måste man ta hänsyn till att varje orbitals egenskaper (dess form, energi, storlek etc.) beror på den elektroniska konfigurationen av varje atom..

Det vill säga att varje orbitals egenskaper beror på arrangemanget av elektronerna i varje "lager" eller nivå: från närmast kärnan till yttersta, även känd som valensskiktet.

Elektronerna på den yttersta nivån är de enda som är tillgängliga för att bilda ett band. Därför, när en kemisk bindning mellan två atomer bildas överlappning eller överlagring av två orbital (en av varje atom) genereras och detta är nära besläktad med geometrin av molekylerna.

Såsom angivits tidigare, kan varje orbital fyllas med ett maximum av två elektroner men principen Aufbau följas, varvid orbitalerna är fyllda enligt deras energinivå (från lägsta till högsta), som visar nedan:

På så sätt fylls nivå 1 försts, då den 2s, följt av 2p och så vidare, beroende på hur många elektroner atomen eller jonen har.

Således är hybridisering ett fenomen som motsvarar molekyler, eftersom varje atom kan tillhandahålla endast rena atomorbitaler (s, p, d, F) och, på grund av kombinationen av två eller flera atomorbitaler, bildas samma antal hybridorbitaler som tillåter kopplingarna mellan elementen.

Huvudtyper

Atom-orbitaler har olika former och rumsliga orienteringar, vilket ökar i komplexitet, som visas nedan:

Det observeras att det endast finns en typ av orbital s (sfärisk form), tre typer av orbital p (lobular form, där varje lobe är orienterad på en rumslig axel), fem typer av orbital d och sju typer av orbital F, där varje typ av orbital har exakt samma energi som sitt slag.

Kolatomen i dess marktillstånd har sex elektroner, vars konfiguration är 1s22s22p2. Det vill säga de borde uppta nivå 1s (två elektroner), 2s (två elektroner) och delvis 2p (de återstående två elektronerna) enligt Aufbau Princip.

Detta innebär att kolatomen endast har två opparerade elektroner i orbitalen 2p, men det är inte möjligt att förklara formningen eller geometrin hos metanmolekylen (CH4) eller annat mer komplext.

Så för att bilda dessa obligationer behöver du hybridiseringen av orbitalerna s och p (för koldioxid), för att generera nya hybrid-orbitaler som förklarar jämn dubbel- och trippelbindningar, där elektroner förvärvar den mest stabila konfigurationen för bildning av molekyler.

Hybridisering sp3

Hybridisering sp3 består av bildandet av fyra "hybrid" orbitaler från 2s, 2p orbitalernax, 2poch och 2pz ren.

Således har vi omarrangering av elektronerna på nivå 2, där det finns fyra elektroner tillgängliga för bildandet av fyra bindningar och de beställs parallellt med lägre energi (större stabilitet).

Ett exempel är etylenmolekylen (C2H4), vars länkar bildar 120 ° vinklar mellan atomer och ger en plan trigonal geometri.

I detta fall genereras enkla C-H- och C-C-bindningar (på grund av orbitaler) sp2) och en dubbel C-C-bindning (på grund av orbitalet p), för att bilda den mest stabila molekylen.

Hybridisering sp2

Genom sp hybridisering2 tre "hybrid" orbitaler genereras från rena 2s-orbitala och tre rena 2p-orbitaler. Dessutom erhålls en ren p-orbital som deltar i bildandet av en dubbelbindning (kallad pi: "π").

Ett exempel är etylenmolekylen (C2H4), vars bindningar bildar 120 ° vinklar mellan atomerna och ger en plan trigonalgeometri. I detta fall genereras enkla C-H- och C-C-bindningar (på grund av sp orbitaler).2) och en dubbel C-C-bindning (på grund av p-orbitalen) för att bilda den mest stabila molekylen.

Genom sp hybridisering etableras två "hybrid" orbitaler från rena 2s-orbitalen och tre rena 2p-orbitaler. På detta sätt bildas två rena p-orbital som deltar i bildandet av en trippelbindning.

För denna typ av hybridisering presenteras acetylenmolekylen (C) som ett exempel2H2), vars länkar bildar 180 ° vinklar mellan atomerna och ger en linjär geometri.

För denna struktur har enkelbindningar C-H och C-C (på grund av sp orbital) och en trippelbindning C-C (dvs., två pi-bindningar på grund av omlopps p) för att, erhålla den konfiguration med lägre elektron repulsion.

referenser

  1. Orbital hybridisering. Hämtad från en.wikipedia.org
  2. Fox, M. A. och Whitesell, J. K. (2004). Organisk kemi. Hämtad från books.google.co.ve
  3. Carey, F.A. och Sundberg, R.J. (2000). Avancerad organisk kemi: Del A: Struktur och mekanismer. Hämtad från books.google.co.ve
  4. Anslyn, E.V. och Dougherty, D.A. (2006). Modern fysisk organisk kemi. Hämtad från books.google.co.ve
  5. Mathur, R. B .; Singh, B. P. och Pande, S. (2016). Karbonnanomaterial: Syntes, struktur, egenskaper och tillämpningar. Hämtad från books.google.co.ve