Tydligen har den $ sp ^ 3 $ hybridisering, men jag förstår inte varför. Ammoniak ($ \ ce {NH3} $) verkar för mig kräver inte $ sp $ -hybridisering eftersom alla dess bindningslängder redan är lika. Den har tre vätebindningar bundna till $ p $ orbitalerna. Varför kan inte det ensamma elektronparet i kväve $ 2s $ skalet ligga kvar där det är?
Svar
Tja, jag kan tänka på dessa skäl som kan motivera hybridiseringen i ammoniakmolekylen.
-
Bindningsvinkel : Om molekylen inte hade hybridbanor och istället hade hybridiserade p-orbitaler deltar i bindningsbildningen, då skulle bindningsvinkeln mellan orbitalerna vara 90 grader. Och när det gäller den verkliga situationen är bindningsvinkeln nästan 107 vilket gör molekylen mer stabil, vilket minskar bindningspar-bindningspar och bindningspar paravstötning.
-
Energi : R som kallar definitionen av hybridisering är det blandningen av atomorbitalerna som har lite olika energier för att bilda nya orbitaler som har lika energi. Detta stabiliserar molekylen. När det gäller ammoniakmolekyl på grund av hybridisering blir energierna i det ensamma elektronparet och bindningsparet elektroner nästan lika, vilket ökar molekylens stabilitet.
-
Geometri : Att tänka på det rumsliga arrangemanget av atomer i ammoniakmolekylen om det inte finns någon hybridisering i molekylen då storleken på banan innehållande ensamma elektronpar skulle skilja sig från orbitalerna som innehåller bindningspar elektroner. Även om hybridisering inte skulle äga rum, skulle det inte vara möjligt att förklara molekylens geometri, det vill säga den trigonala pyramidformen.
Kommentarer
- I ' Jag markerar detta som svaret, jag hittade svaret under tiden efter att ha tittat mycket omkring. Det verkar som om alla atomer med 4 eller fler valenselektroner kommer att bilda sp3-hybridorbitaler (sp2 eller sp om det finns en dubbelbindning respektive en trippelbindning). Jag ' är fortfarande inte säker på exakt varför s orbital kan ' t stanna som en s orbital, antar jag eftersom det ' s behövde flytta allt till en sp så att elektronerna som en grupp kan vara längre ifrån varandra. I vilket fall som helst, tack för ett bra svar.
Svar
Detta frågan har besvarats tidigare. Titta här: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20130803221208AAYOCBr Om du tittar på MO-diagrammet för $ \ ce {NH_3} $ kommer du att upptäcka att banan som det ensamma paret finns i har högre energi (i $ 2s $ antibondande omlopp http://www.d.umn.edu/~pkiprof/ChemWebV2/Bonding/MO-ammonia/index.html ). Om jag minns bra är hybridisering inte heller helt korrekt. Vid hybridisering antar du vanligtvis att alla hybridiserade molekylära orbitaler är degenererade. Detta är inte alltid fallet på grund av att de olika typerna överlappar orbitalerna som behövs för att skapa de molekylära orbitalerna. Vissa hybridiserade molekylära orbitaler (även de av samma ”typ” som $ sp ^ 3 $ eller $ sp ^ 2d $, etc) har högre energi även om alla är bindande molekylära orbitaler. Du kommer att lära dig mer om detta under den andra terminen i oorganisk kemi. Jag tror att ammoniak egentligen inte är $ sp ^ 3 $ på grund av den dåliga överlappningen (metan har en bättre överlappning mellan $ s $ orbitalerna och $ p $ orbitalerna) Ta det med ett saltkorn. Det har gått ett tag sedan jag tog någonting relaterat till MO ”.
Kommentarer
- Jag uppskattar hjälp, den här frågan gav mig verkligen svårigheter. Jag fick reda på att ammoniak faktiskt har SP3-hybridiserade orbitaler. Det verkar som om atomer med 4 eller fler valenselektroner vanligtvis har sp3-hybridisering. Det gör att elektronformen kan bli tetraeder så att elektronerna kan vara längre ifrån varandra. Det står också för bindningsvinklarna i NH3 på 107 (något annorlunda än normal tetrahedral på grund av det ensamma elektronparet). Skål.
- sp3-hybridisering leder INTE till bindningsvinklar på 107. Bra sp3-hybridisering leder till bindningsvinklar på 109,5 grader.
- Det gör det i detta fall på grund av det ensamma elektronparet. Det gör det verkligen.
- sv.wikipedia.org/wiki/Ammonia#Structure
- Bindningsvinklarna är en indikation på typen av hybridisering. I det här fallet säger vi att hybridiseringen är sp3 eftersom den liknar sp3. Ammoniak har en sämre omloppsöverlappning jämfört med metan. MO-teorin och VSPER-teorin är inte desamma. De kompletterar varandra, men det finns subtiliteter i det.Om du är intresserad av MO-teori rekommenderar jag DekocK och Gray ' s " Kemisk struktur och bindning "