Какие электроны атома бора участвуют в образовании ковалентных связей? Как метод валентных связей (ВС) объясняет симметричную треугольную форму молекулы BF3, угловое строение молекулы H2S и линейное молекулы СО2?
Решение
В молекуле фторида бора осуществляется sp2-гибридизация орбиталей центрального атома. У атома бора (электронная структура 1s22s22p1, в возбужденном состоянии 1s22s12p2) в гибридизации участвуют орбитали одного s и 2-х р-электронов, что приводит к образования 3-х гибридных орбиталей, расположенных под углом 120°. Молекула ВF3 имеет форму плоского равностороннего треугольника с атомом бора в центре, все 4 атома лежат в одной плоскости.
Ковалентная, как и донорно-акцепторная химическая связь образуется между атомами, расположенными в пространстве, друг относительно друга определенным образом – направленно
. Это вызвано необходимостью наибольшего перекрывания волновых функций (атомных орбиталей) электронов, образующих связь, что должно приводить к минимальной энергии системы. По методу ВС атомная орбиталь принимает форму, позволяющую ей более полно перекрываться с орбиталью соседнего атома. Изменить свою форму атомная орбиталь может, лишь комбинируясь с другими атомными орбиталями иной симметрии этого же атома. В результате комбинации различных орбиталей (s, p, d, f и т.д.) возникают новые атомные орбитали промежуточной формы, которые называются гибридными