Учебник MAXIMUM Education

Интернет-энциклопедия по школьным предметам от Maximum Education. Учебник поможет решить домашнее задание, подготовиться к контрольной и вспомнить прошлые темы.

10 класс
Химия
Органическая химия
Жизнь и ВМС Углеводороды 2: алкены Углеводороды 1: алканы Химические свойства карбоновых кислот и эфиров Нахождение молекулярной формулы органического вещества Гибридизация Гетероциклы Классификация реакций в органической химии Химические свойства аминокислот Углеводороды 4: алкины Получение ВМС Номенклатура органических веществ Качественные реакции в органической химии Белки и жиры Классификация органических веществ Свойства ВМС Химические свойства аминов Механизмы реакций в органической химии Химические свойства фенолов Окислительно-восстановительные реакции в органической химии Углеводы Изомерия Химические свойства альдегидов и кетонов Химические свойства спиртов Углеводороды 3: циклоалканы Углеводороды 5: алкадиены Углеводороды 6: ароматические соединения (арены) Гомологи

Гибридизация

Гибридизация – процесс смешения разных по форме и энергии атомных орбиталей и образование равных по форме и энергии гибридных орбиталей.

Число гибридных орбиталей равно числу орбиталей, участвующих в процессе гибридизации. В атоме углерода в процессе гибридизации всегда участвует s – орбиталь и от одной до трех р – орбиталей. Наиболее часто встречающиеся типы гибридизации sp, sp2, sp3. Гибридные орбитали более вытянутые и обеспечивают более плотное перекрывание атомных орбиталей соседних атомов. Область перекрывания гибридных орбиталей всегда лежит на прямой, связывающей центры атомов. Образуется так называемая сигма - связь (σ-связь).

Негибридные орбитали образуют π – связь, области перекрывания которой лежат над и под прямой, соединяющей центры атомов. Поэтому одинарная связь всегда Ϭ. При кратной связи одна всегда сигма, остальные π – связи.

В зависимости от типа гибридизации атомных орбиталей длина связи между атомами углерода различная. Данные длин углерод – углеродных связей приведены в таблице.

Тип

гибридизации

 Длина связи
sp3 0,154 нм
sp2 0,134 нм
sp 0,120 нм

Гибридные орбитали ориентируются в пространстве таким образом, чтобы оказаться максимально далеко друг от друга. Так, в sp3 состоянии угол между атомными орбиталями углерода составляет 109028/, в sp2 – 1200, в sp – 1800.

Для определения типа гибридизации углерода в органических молекулах достаточно определить количество сигма – связей, образованных данным атомом.

Количество σ-связей Тип гибридизации
4 sp3
3 sp2
2 sp

Для неорганических веществ необходимо помимо Ϭ – связей учитывать количество неподеленных пар электронов.

Количество σ-связей + неподеленных пар электронов Тип гибридизации центрального атома Пример
4 sp3 NH3 (у азота 3 сигма – связи с водородом + неподелённая пара электронов). Н2О (у кислорода 2 сигма – связи с водородом + 2 неподелённых пары электронов).
3 sp2 BF3 (у бора 3 сигма – связи со фтором), SnCl2 (у олова 2 сигма – связи с хлором + неподелённая пара электронов).
2 sp BeH2, BeCl2