Sp3-гибридизация атомных орбиталей. Привести примеры молекул, в атомах которых наблюдается sp3-гибридизация. Какова структура этих молекул?
Решение
Гибридизация атомных орбиталей – это смешение атомных орбиталей различного типа (s,p,d) с образованием новых, одинаковых по форме и энергии гибридных орбиталей.
sp3-гибридизация – это гибридизация, в которой участвуют одна s-орбиталь и три p-орбитали, а в результате образуются четыре гибридные орбитали:
Молекулы, при образовании которых происходит sp3-гибридизация атомных орбиталей имеют форму тетраэдра.
Рассмотрим в качестве примера молекулу этана CH3 – CH3. Электронная формула атома углерода в основном состоянии:
6С 1s22s22p2
Электронно-графическая формула атома углерода в основном состоянии:
6С
В основном состоянии атом углерода двухвалентен.
Для образования связей с другим атомом углерода и тремя атомами водорода атом углерода должен быть четырехвалентен
. Необходим переход в возбужденное состояние:
6С* 1s22s12p3
Электронно-графическая формула атома углерода в возбужденном состоянии:
6С*
Электронная конфигурация атома водорода:
1H 1s1
Электронно-графическая формула атома водорода:
1H
Каждый атом углерода связан с тремя атомами водорода и другим атомом углерода