L'ibridazione orbitale è il concetto di miscelazione di orbitali atomici per formare nuovi orbitali ibridi. Questi nuovi orbitali hanno energie, forme, ecc. Differenti rispetto agli orbitali atomici originali. I nuovi orbitali possono quindi sovrapporsi per formare legami chimici.
Un esempio è l'ibridazione dell'atomo di carbonio nel metano, CH. Sappiamo che tutti e quattro i legami C-H nel metano sono equivalenti. Puntano verso gli angoli di un normale tetraedro con angoli di legame di 109,5 °.
Pertanto, il carbonio deve avere quattro orbitali con la simmetria corretta da legare ai quattro atomi di idrogeno.
La configurazione dello stato fondamentale di un atomo di carbonio è
Possiamo vedere questa configurazione sul lato sinistro del diagramma sopra.
L'atomo di carbonio può usare i suoi due orbitali p occupati singolarmente per formare due legami covalenti con due atomi di idrogeno, producendo · CH ·. Questo non è metano.
L'atomo di carbonio può anche eccitare un elettrone dall'orbitale 2s all'orbitale 2p vuoto, come nella linea tratteggiata sopra. Questo dà quattro orbitali occupati singolarmente.
I legami C-H formati dalla sovrapposizione con i tre orbitali 2p avrebbero angoli di legame di 90 °. Il legame C-H formato da sovrapposizione con l'orbitale 2s sarebbe in qualche altro angolo. Questa non è la struttura del metano.
Se gli orbitali 2s e 2p sono mescolati matematicamente ("ibridati"), otteniamo quattro nuovi orbitali equivalenti sp³. La matematica prevede che gli angoli di legame siano 109,5 ° - proprio quello che vediamo a metano.
L'energia rilasciata dalla formazione di quattro legami compensa eccessivamente l'energia di eccitazione richiesta. Pertanto, la formazione di quattro legami C-H è energeticamente favorita.
Spero che questo ti aiuti.
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Qual è un esempio di problema di pratica dei modelli di probabilità orbitale?
È un argomento un po 'difficile, ma ci sono in effetti alcune domande pratiche e non eccessivamente difficili. Supponiamo di avere la distribuzione della densità radiale (può anche essere conosciuta come "modello di probabilità orbitale") degli orbitali 1s, 2s e 3s: dove a_0 (apparentemente etichettato a nel diagramma) è il raggio di Bohr, 5.29177xx10 ^ -11 m . Significa solo che l'asse x è in unità di "Bohr radii", quindi a 5a_0 sei a 2.645885xx10 ^ -10 m. È solo più comodo scriverlo come 5a_0 a volte. L'asse delle y, parlando molto liberamente,
Qual è la teoria orbitaria molecolare? + Esempio
La Teoria Molecolare Orbitale (MO) ti dice che qualsiasi combinazione lineare di orbitali atomici (AO) ti dà i corrispondenti orbitali molecolari. (La combinazione lineare significa letteralmente spostare gli orbitali atomici l'uno verso l'altro linearmente attraverso lo spazio fino a sovrapporsi.) Possono sovrapporsi sia in fase (+ con +) che fuori fase (- con +). La combinazione lineare di due orbitali s si sovrappone per darti un MO sigma (sovrapposizione in fase) o sigma ^ "*" (sovrapposizione sfasata) MO antibonding. La combinazione lineare di due orbitali p si sovrappone per dare un sigma (sovr