Det har tilsynelatende $ sp ^ 3 $ hybridisering, men jeg forstår ikke hvorfor. Ammoniakk ($ \ ce {NH3} $) synes jeg ikke kreve $ sp $ hybridisering fordi alle bindingslengdene allerede er like. Den har 3 hydrogener bundet til $ p $ orbitalene. Hvorfor kan ikke det ensomme elektronparet i nitrogen s $ 2s $ skall holde seg der det er?
Svar
Vel, jeg kan tenke på disse grunnene som kan rettferdiggjøre hybridiseringen i ammoniakkmolekylet.
-
Bindningsvinkel : Hvis molekylet ikke hadde hybridbaner, og i stedet hadde uhybridiserte p-orbitaler å ta del i bindingsdannelsen, ville bindingsvinkelen mellom orbitalene være 90 grader. Og når det gjelder den virkelige situasjonen, er bindingsvinkelen nesten 107, noe som gjør molekylet mer stabilt og reduserer bindingspar-bindingsparet og bindingspar-ensom par frastøting.
-
Energi : R som kalles definisjonen av hybridisering, er det blandingen av atomorbitalene som har litt forskjellige energier for å danne nye orbitaler som har like energier. Dette stabiliserer molekylet. Når det gjelder ammoniakkmolekyl på grunn av hybridisering, blir energiene til det ensomme elektronparet og bindingsparet av elektroner nesten like, og øker dermed molekylets stabilitet.
-
Geometri : Tenker på det romlige arrangementet av atomene i ammoniakkmolekylet hvis det ikke er noen hybridisering i molekylet, så størrelsen på orbitalen inneholder ensomme elektroner ville være forskjellig fra orbitalene som inneholder bindingspar elektroner. Også hvis hybridisering ikke ville finne sted, ville det ikke være mulig å forklare molekylets geometri, det vil si den trigonale pyramideformen.
Kommentarer
- I ' Jeg markerer dette som svaret, jeg fant svaret i mellomtiden etter mye blikk rundt. Det ser ut til at alle atomer med 4 eller flere valenselektroner vil danne sp3 hybrid orbitaler (sp2 eller sp hvis det er henholdsvis dobbeltbinding eller trippelbinding). Jeg ' er fortsatt ikke sikker på nøyaktig hvorfor s orbital kan ' For å forbli som en s bane, antar jeg fordi den ' trengte å skifte alt til en sp slik at elektronene som en gruppe kan være lenger borte fra hverandre. Uansett takk for et flott svar.
Svar
Dette spørsmålet har blitt besvart før. Se her: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20130803221208AAYOCBr Hvis du ser på MO-diagrammet am for $ \ ce {NH_3} $ vil du finne at banen som det ensomme paret ligger i har høyere energi (i $ 2s $ antibonding orbital http://www.d.umn.edu/~pkiprof/ChemWebV2/Bonding/MO-ammonia/index.html ). Også, hvis jeg husker godt, er ikke hybridisering helt riktig. Ved hybridisering antar du vanligvis at alle hybridiserte molekylære orbitaler er degenererte. Dette er ikke alltid tilfelle på grunn av at de forskjellige typene overlapper orbitalene som er nødvendige for å skape de molekylære orbitalene. Noen hybridiserte molekylære orbitaler (til og med de av samme «type» som $ sp ^ 3 $ eller $ sp ^ 2d $ osv.) Har høyere energi selv om alle sammen binder molekylære orbitaler. Du vil lære mer om dette i det andre semesteret av uorganisk kjemi. Jeg tror ammoniakk egentlig ikke er $ sp ^ 3 $ på grunn av dårlig overlapping (metan har bedre overlapping mellom $ s $ orbitaler og $ p $ oribitals) . Ta det med et saltkorn. Det har gått en stund siden jeg tok noe relatert til MO «s.
Kommentarer
- Jeg setter pris på hjelp, dette spørsmålet ga meg virkelig problemer. Jeg fant ut at ammoniakk faktisk har SP3-hybridiserte orbitaler. Det ser ut til at atomer med 4 eller flere valenselektroner vanligvis har sp3-hybridisering. Det gjør at elektronformen kan bli tetraeder, slik at elektronene kan være lenger fra hverandre. Det tar også hensyn til bindingsvinklene i NH3 på 107 (litt annerledes enn normal tetrahedral på grunn av det eneste elektronparet). Skål.
- sp3-hybridisering fører IKKE til bindingsvinkler på 107. God sp3-hybridisering fører til bindingsvinkler på 109,5 grader.
- Det gjør det i dette tilfellet på grunn av det ensomme elektronparet. Virkelig gjør det det.
- en.wikipedia.org/wiki/Ammonia#Structure
- Forbindelsesvinklene er en indikasjon på typen hybridisering. I dette tilfellet sier vi at hybridiseringen er sp3 siden den ligner sp3. Ammoniakk har en dårligere baneoverlapping sammenlignet med metan. MO-teori og VSPER-teori er heller ikke den samme. De utfyller hverandre, men det er finesser til det.Hvis du er interessert i MO-teori, anbefaler jeg DekocK og Grey ' s " Kjemisk struktur og binding "