Τι είναι τα υβριδικά τροχιακά

Εισαγωγή

Στη χημεία, ο υβριδισμός εξηγείται ως ο συνδυασμός δύο ατομικών τροχιακών για τη δημιουργία ενός νέου τύπου υβριδοποιημένων τροχιακών. Η ανάπτυξη ενός υβριδικού τροχιακού με εντελώς διαφορετικά σχήματα, ενέργειες και ούτω καθεξής είναι συχνά το αποτέλεσμα αυτής της ανάμειξης. Τα ατομικά τροχιακά πραγματοποιούν ως επί το πλείστον υβριδισμό με το ίδιο επίπεδο ενέργειας. Ωστόσο, τα γεμάτα και τα μερικώς γεμάτα τροχιακά μπορούν και τα δύο να συμμετέχουν στην αναφερόμενη διαδικασία εάν οι ενέργειές τους είναι ισοδύναμες.

Εναλλακτικά, η θεωρία υβριδισμού μπορεί να θεωρηθεί ως επέκταση της θεωρίας δεσμού σθένους (VSEPR), καθώς βοηθά στην κατανόηση του σχηματισμού δεσμών, των μηκών δεσμών και της ενέργειας του δεσμού.

Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι Υβριδισμού;

Το 1931, ο επιστήμονας Pauling ανακάλυψε την αξιοσημείωτη θεωρία του υβριδισμού το έτος 1931. Την εξήγησε ως μετατόπιση της ενέργειας του τροχιακού συγκεκριμένων ατόμων για να δώσει τα τροχιακά της ισοδύναμης ενέργειας και ονόμασε τη διαδικασία υβριδισμό. Νέα τροχιακά, που ονομάζονται υβριδικά τροχιακά, εμφανίζονται λόγω αυτής της διαδικασίας.

Κριτήρια για τον προσδιορισμό του τύπου υβριδισμού

Για να προσδιορίσετε τον τύπο του υβριδισμού, πρέπει να ακολουθήσετε τους συγκεκριμένους κανόνες:

• Υπολογίστε τον συνολικό αριθμό. του ηλεκτρονίου σθένους.
• Υπολογίστε τον συνολικό αριθμό των μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων ή υπολογίστε τη συνολική οκτάδα ή διπλή όψη.
• Προσδιορίστε το χρησιμοποιούμενο τροχιακό =όχι. οκτάδας ή διπλής όψης + Αριθμός ζευγών μονού ηλεκτρονίων.

sp ή Διαγώνιος Υβριδισμός

Ο υβριδισμός sp, συνήθως γνωστός ως διαγώνιος υβριδισμός, συμβαίνει όταν δύο τροχιακά s &ένα p που ανήκουν στο ίδιο πρωτεύον κέλυφος ενός ατόμου συνδυάζονται για να δημιουργήσουν δύο νέα πανομοιότυπα υβριδικά τροχιακά. Το μόριο που δημιουργείται λόγω αυτού του υβριδισμού έχει γραμμικό σχήμα με γωνία 180 μοιρών. Τα προκύπτοντα υβριδικά τροχιακά περιέχουν 50% s και 50% p χαρακτήρες.

Στο σχηματισμό δεσμού της ένωσης BeH2:  

sp2 ή τριγωνικός υβριδισμός

Αυτό το είδος υβριδισμού είναι γνωστό ως sp2 και συμβαίνει όταν ένα s και δύο p τροχιακά από το ίδιο κύριο κέλυφος ενός ατόμου συνδυάζονται για να δημιουργήσουν τρία νέα ισοδύναμα υβριδικά τροχιακά. Είναι επίσης γνωστό ως Υβριδισμός Τριγωνικού Υβριδισμού. Μετά τον υβριδισμό του, το μόριο παίρνει το σχήμα τριγώνου με γωνία 120 μοιρών. Τα υβριδικά τροχιακά κάνουν περίπου. 33,33% s χαρακτήρας &66,66% p χαρακτήρας.

Στο σχηματισμό δεσμού της ένωσης ΒΗ3:

sp3 ή τετραεδρικός υβριδισμός

Όταν ένα μεμονωμένο τροχιακό p εισέρχεται στη διαδικασία ανάμειξης ενέργειας για να δημιουργήσει ένα νέο τροχιακό, ένα τέτοιο είδος υβριδισμού ονομάζεται υβριδισμός sp. Τα μόρια που είχαν υβριδισμό sp είχαν γραμμικό σχήμα με γωνία 180°. Το μόριο που σχηματίζεται λόγω αυτού του υβριδισμού είναι τετραεδρικό, με γωνία 109o28′. Περίπου το 25% των υβριδικών τροχιακών που δημιουργούνται έχουν χαρακτήρα s και το 75% έχουν χαρακτήρα p.

Sp 3 d ή τριγωνικό διπυραμιδικό

Ο υβριδισμός sp3d περιέχει 1 «s», 3 «p» και 1 «d» τροχιακά. Όλα αυτά έχουν το ίδιο ενεργειακό επίπεδο, δίνοντας πέντε εκφυλισμένα και πανομοιότυπα υβριδικά τροχιακά.

sp3d2 ή οκτάεδρο

sp3 d2 Ο υβριδισμός περιέχει τροχιακά 1 's', 3' p' και 2 'd' τα οποία αναμιγνύονται για να γίνουν έξι παρόμοια sp3 d2 υβριδικά τροχιακά.

Συμπέρασμα

Στο παραπάνω κεφάλαιο, κατανοήσαμε τις διαφορετικές έννοιες που σχετίζονται με τα υβριδικά τροχιακά και διάφορες διαμορφώσεις όπως sp, sp2 sp3, sp3d, sp3d2 Hybrided Orbitals. Ο υβριδισμός είναι ένα κρίσιμο θέμα καθώς όλα τα στοιχεία στο περιβάλλον μας συμπεριφέρονται με ασυνήθιστους και απροσδόκητους τρόπους.

Τα ηλεκτρικά στοιχεία αυτών των στοιχείων και οι ιδιότητές τους είναι ενδιαφέροντα θέματα προς μελέτη. Μπορούμε να σχεδιάσουμε διάφορες πρακτικές χρήσεις τέτοιων στοιχείων λόγω της μοναδικότητας των χαρακτηριστικών και της χρήσης τους. Όταν πρόκειται για τα στοιχεία του περιβάλλοντός μας, μπορούμε να δούμε ένα ευρύ φάσμα φυσικών ιδιοτήτων. Το θέμα του υβριδισμού, ή ο τρόπος με τον οποίο επιτρέπει τον μοναδικό συνδυασμό διακριτών μορίων, είναι κρίσιμο στην επιστήμη.

Διαφορετικά στοιχεία δημιουργούν διαφορετικά σχήματα, όπως Γραμμικό, τριγωνικό επίπεδο, τετραεδρικό, τριγωνικό διπυραμιδικό και οκταεδρικό.