Orbitalna hibridizacija je koncept miješanja atomskih orbitala u novi oblik hibridne orbitale, Ove nove orbitale imaju različite energije, oblike, itd., Nego izvorne atomske orbitale. Nove orbitale tada se mogu preklapati i tvoriti kemijske veze.
Primjer je hibridizacija ugljikovog atoma u metanu, CH2. Znamo da su sve četiri veze C-H u metanu ekvivalentne. Oni pokazuju prema uglovima pravilnog tetraedra s kutovima veze od 109,5 °.
Dakle, ugljik mora imati četiri orbitale s ispravnom simetrijom da se veže na četiri atoma vodika.
Konfiguracija osnovnog stanja ugljikovog atoma je
Tu konfiguraciju možemo vidjeti na lijevoj strani gornjeg dijagrama.
Ugljikov atom može upotrijebiti svoja dva pojedinačno okupirana p orbitala da bi formirao dvije kovalentne veze s dva vodikova atoma, što daje CH2. Ovo nije metan.
Ugljikov atom također može pobuditi elektron iz orbite 2s u praznu 2p orbitalu, kao u isprekidanoj liniji iznad. To daje četiri jedinstveno okupirane orbitale.
C-H veze formirane preklapanjem s tri 2p orbitale imale bi kutove veze od 90 °. C-H veza formirana preklapanjem s 2s orbitalom bila bi pod nekim drugim kutom. To nije struktura metana.
Ako su 2s i 2p orbitale matematički pomiješane ("hibridizirane"), dobivamo četiri nove ekvivalentne sp3 orbitale. Matematika predviđa da kutovi veza budu 109.5 ° - upravo ono što vidimo u metanu.
Energija koja se oslobađa formiranjem četiriju veza prekomjerno kompenzira potrebnu energiju uzbude. Tako je formiranje četiri veze C-H energetski povoljnije.
Nadam se da ovo pomaže.
Što su obrasci orbitalne vjerojatnosti? + Primjer
Jednom davno, mogli ste zamisliti da se elektroni kreću na način koji se može pratiti.Zapravo, mi ne znamo njegov položaj ako znamo njegovu brzinu i obrnuto (Heisenbergov princip neizvjesnosti), pa znamo samo vjerojatnost da ga nađemo na određenoj udaljenosti od centra orbite. Drugi izraz za "obrazac orbitalne vjerojatnosti" je distribucija radijalne gustoće orbite. Kao primjer, sljedeća je vizualna raspodjela radijalne gustoće orbite 1s: ... i sljedeći grafikon opisuje vjerojatnost pronalaženja elektrona na udaljenosti r od centra orbite 1s, u jedinicama x-osi a_0, gdje je a_0 = 5.29177xx10 ^ (- 11) m Bohrov rad
Koji je primjer problema prakse orbitalne vjerojatnosti?
To je malo teška tema, ali zaista postoje neka praktična, a ne pretjerano teška pitanja. Pretpostavimo da imate raspodjelu radijalne gustoće (također može biti poznata kao "orbitalni uzorak vjerojatnosti") 1s, 2s i 3s orbitala: gdje je a_0 (očito označen kao a na dijagramu) Bohrov radijus, 5.29177xx10 ^ -11 m , To samo znači da je x-os u jedinicama "Bohrovih radijusa", tako da ste na 5a_0, na 2.645885xx10 ^ -10 m. Jednostavnije je pisati ponekad kao 5a_0. Y-osa, vrlo labavo govoreća, je vjerojatnost pronalaženja elektrona na određenom radijalnom (prema van u svim smjerovima) udaljenosti od centra orbite
Što je teorija molekularne orbite? + Primjer
Teorija molekularne orbitalne (MO) govori da svaka linearna kombinacija atomskih orbitala (AOs) daje odgovarajuću molekularnu orbitalu. (Linearna kombinacija doslovno znači pomicanje atomskih orbitala jedna prema drugoj linearno kroz prostor sve dok se ne preklapaju.) Mogu se preklapati ili u fazi (+ s +) ili izvan faze (- s +). Linearna kombinacija dviju orbitala preklapa se kako bi vam dala sigma (u-fazno preklapanje) vezanje MO ili sigma ^ "*" (preklapanje izvan faze) koje se preklapa s MO. Linearna kombinacija od dva p orbitala se preklapa kako bi vam pružila ili sigma (u-fazno preklapanje) vezanje MO ili sig