분명히 $ sp ^ 3 $ 혼성화가 있지만 이유를 이해할 수 없습니다. 암모니아 ($ \ ce {NH3} $)는 모든 결합 길이가 이미 같기 때문에 $ sp $ 혼성화가 필요하지 않습니다. $ p $ 궤도에 3 개의 수소가 결합되어 있습니다. 왜 “질소에있는 고독한 전자 쌍”의 $ 2s $ 껍질을 그대로 둘 수 없습니까?
답변
음, 암모니아 분자의 혼성화를 정당화 할 수있는 이러한 이유를 생각할 수 있습니다.
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결합 각도 : 분자에 하이브리드 궤도가없고 대신 하이브리드 화되지 않은 p- 오비탈이있는 경우 결합 형성에 참여하면 궤도 사이의 결합 각도는 90 도입니다. 실제 상황에서 결합 각도는 거의 107로 분자를 더 안정하게 만들어 결합 쌍 결합 쌍과 결합 쌍을 줄입니다. 쌍 반발.
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에너지 : R 혼성화의 정의를 상기하면, 동일한 에너지를 가진 새로운 궤도를 형성하기 위해 약간 다른 에너지를 갖는 원자 궤도를 혼합하는 것입니다. 이것은 분자를 안정화시킵니다. 혼성화로 인한 암모니아 분자는 고독한 전자쌍과 결합 전자쌍의 에너지가 거의 동일 해져 분자의 안정성이 증가합니다.
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기하학 : 분자에 혼성화가없는 경우 암모니아 분자에있는 원자의 공간적 배열을 고려하면 궤도의 크기가됩니다. 고독한 전자 쌍을 포함하는 것은 전자의 결합 쌍을 포함하는 궤도의 것과 다릅니다. 또한 혼성화가 일어나지 않는다면 분자의 기하학적 구조, 즉 삼각뿔 모양을 설명하는 것은 불가능합니다.
댓글
- ' 이것을 답으로 표시하겠습니다. 그동안 많은 주변을 둘러 본 끝에 답을 찾았습니다. 모든 원자가 원자가가 4 개 이상인 전자가 sp3 하이브리드 궤도를 형성합니다 (각각 이중 결합 또는 삼중 결합이있는 경우 sp2 또는 sp). 나는 s 궤도가 왜 가능한지 정확히 알 수 없습니다. ' ' s 궤도로 머 무르지 마세요. 전자가 그룹으로서 모든 것을 sp로 전환하는 데 '가 필요했기 때문에 서로 멀어 질 수 있습니다. 어쨌든 훌륭한 답변에 감사드립니다.
답변
이 질문에 대한 답변이 이미 있습니다. 여기를보세요 : http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20130803221208AAYOCBr MO diagr를 보면 am for $ \ ce {NH_3} $ 당신은 고독한 쌍이 존재하는 궤도가 에너지가 더 높다는 것을 알게 될 것입니다 ($ 2s $ 반 결합 궤도 http://www.d.umn.edu/~pkiprof/ChemWebV2/Bonding/MO-ammonia/index.html ). 또한 내가 잘 기억하면 혼성화가 완전히 정확하지 않습니다. 혼성화에서는 일반적으로 혼성화 된 모든 분자 궤도가 퇴화된다고 가정합니다. 이것은 분자 궤도를 생성하는 데 필요한 궤도의 다른 유형 겹침으로 인해 항상 그런 것은 아닙니다. 일부 혼성화 된 분자 궤도 ($ sp ^ 3 $ 또는 $ sp ^ 2d $ 등과 같은 동일한 “유형”의 것조차도)는 모두가 분자 궤도를 결합하더라도 에너지가 더 높습니다. 무기 화학의 두 번째 학기에 이것에 대해 더 많이 배울 것입니다. 암모니아는 겹침이 좋지 않기 때문에 실제로 $ sp ^ 3 $가 아니라고 생각합니다 (메탄은 $ s $ 궤도와 $ p $ 궤도 사이에 더 겹치는 부분이 있습니다). . 약간의 소금과 함께 가져 가세요. MO와 관련된 모든 것을 취한 지 오래되었습니다.
댓글
- 감사합니다. 도움,이 질문은 정말 나에게 어려움을 주었다. 나는 암모니아가 실제로 sp3 하이브리드 궤도를 가지고 있음을 발견했습니다. 원자가 전자가 4 개 이상인 원자는 일반적으로 sp3 혼성화를 갖는 것으로 보입니다. 전자 모양이 4 면체가되어 전자가 더 멀리 떨어져있을 수 있습니다. 또한 107의 NH3의 결합 각도를 설명합니다 (고독한 전자 쌍 때문에 일반 사면체와 약간 다릅니다). 건배.
- sp3 혼성화는 107의 결합 각도로 이어지지 않습니다. 좋은 sp3 하이브리드 화는 109.5 도의 결합 각도로 이어집니다. 정말 그렇습니다.
- en.wikipedia.org/wiki/Ammonia#Structure
- 결합 각도는 혼성화 유형의 표시. 이 경우 혼성화는 sp3과 유사하므로 sp3라고합니다. 암모니아는 메탄에 비해 궤도 중첩이 더 나쁩니다. 또한 MO 이론과 VSPER 이론은 동일하지 않습니다. 그들은 서로를 보완하지만 미묘한 차이가 있습니다.MO 이론에 관심이 있다면 DekocK 및 Gray '의 " 화학 구조 및 결합 "