Det har tilsyneladende $ sp ^ 3 $ hybridisering, men jeg forstår ikke hvorfor. Ammoniak ($ \ ce {NH3} $) synes mig kræver ikke $ sp $ hybridisering, fordi alle dens bindingslængder allerede er ens. Det har 3 hydrogener bundet til $ p $ orbitalerne. Hvorfor kan ikke det ensomme elektronpar i kvælstof s $ 2s $ skal blive placeret, hvor det er?
Svar
Nå, jeg kan tænke på disse grunde, der kan retfærdiggøre hybridisering i ammoniakmolekyle.
-
Bindningsvinkel : Hvis molekylet ikke havde hybridbaner og i stedet havde uhybridiserede p-orbitaler at tage del i bindingsdannelsen, ville bindingsvinklen mellem orbitalerne være 90 grader. Og hvad angår den virkelige situation er bindingsvinklen næsten 107, hvilket gør molekylet mere stabilt, hvilket mindsker bindingspar-bindingsparret og bindingspar-ensom par frastødning.
-
Energi : R idet definitionen af hybridisering kaldes, er det blandingen af atomorbitalerne med lidt forskellige energier for at danne nye orbitaler, der har samme energi. Dette stabiliserer molekylet. Hvad angår ammoniakmolekyle på grund af hybridisering, bliver energierne fra det ensomme elektronpar og bindingsparret af elektroner næsten ens, hvilket øger molekylets stabilitet.
-
Geometri : Tænker på det rumlige arrangement af atomerne i ammoniakmolekylet, hvis der ikke er nogen hybridisering i molekylet, så størrelsen af orbitalen indeholdende ensomme elektroner ville være forskellig fra orbitaler, der indeholder bindingspar elektroner. Også hvis hybridisering ikke ville finde sted, ville det ikke være muligt at forklare molekylets geometri, det vil sige den er trigonal pyramideform.
Kommentarer
- I ' Jeg markerer dette som svaret, jeg fandt svaret i mellemtiden efter en masse kig rundt. Det ser ud til, at alle atomer med 4 eller flere valenselektroner vil danne sp3 hybridorbitaler (sp2 eller sp, hvis der er henholdsvis en dobbeltbinding eller tredobbeltbinding). Jeg ' er stadig ikke helt sikker på, hvorfor s orbital kan ' t forbliver som et orbital, antager jeg, fordi det ' er nødvendigt at skifte alt til et sp, så elektronerne som en gruppe kan være længere væk fra hinanden. Under alle omstændigheder tak for et godt svar.
Svar
Dette spørgsmål er blevet besvaret før. Se her: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20130803221208AAYOCBr Hvis du ser på MO-diagrammet er for $ \ ce {NH_3} $, vil du finde ud af, at det kredsløb, som det enlige par bor i, har højere energi (i $ 2s $ antibondende orbitale http://www.d.umn.edu/~pkiprof/ChemWebV2/Bonding/MO-ammonia/index.html ). Også, hvis jeg husker godt, er hybridisering ikke helt korrekt. Ved hybridisering antager du typisk, at alle de hybridiserede molekylære orbitaler er degenererede. Dette er ikke altid tilfældet på grund af de forskellige typer overlapning af de orbitaler, der er nødvendige for at skabe de molekylære orbitaler. Nogle hybridiserede molekylære orbitaler (selv dem af samme “type” såsom $ sp ^ 3 $ eller $ sp ^ 2d $ osv.) Har højere energi, selvom de alle binder molekylære orbitaler. Du lærer mere om dette i andet semester i uorganisk kemi. Jeg tror, ammoniak er ikke rigtig $ sp ^ 3 $ på grund af den dårlige overlapning (metan har en bedre overlapning mellem $ s $ orbitaler og $ p $ oribitaler) . Tag det med et saltkorn. Det har været et stykke tid siden jeg tog noget relateret til MO “s.
Kommentarer
- Jeg sætter pris på hjælp, dette spørgsmål gav mig virkelig vanskeligheder. Jeg fandt ud af, at ammoniak faktisk har SP3-hybridiserede orbitaler. Det ser ud til, at atomer med 4 eller flere valenselektroner normalt har sp3-hybridisering. Det gør det muligt for elektronformen at blive tetraeder, så elektronerne kan være længere fra hinanden. Det tegner sig også for bindingsvinklerne i NH3 på 107 (lidt anderledes end normal tetraedral på grund af det ensomme elektronpar). Skål.
- sp3-hybridisering fører IKKE til bindingsvinkler på 107. God SP3-hybridisering fører til bindingsvinkler på 109,5 grader.
- Det gør det i dette tilfælde på grund af det ensomme elektronpar. Det gør det virkelig.
- da.wikipedia.org/wiki/Ammonia#Structure
- Bindingsvinklerne er en angivelse af typen af hybridisering. I dette tilfælde siger vi, at hybridiseringen er sp3, da den ligner sp3. Ammoniak har en dårligere orbital overlapning sammenlignet med methan. MO-teori og VSPER-teori er heller ikke den samme. De supplerer hinanden, men der er finesser til det.Hvis du er interesseret i MO-teori, anbefaler jeg DekocK og Gray ' s " Kemisk struktur og limning "