Что такое гибридизация NH_3?

Что такое гибридизация NH_3?
Anonim

Аммиак (# "NH" _3) #или, точнее, центральный атом в аммиаке, является # "Зр" ^ 3 # гибридизовал. Вот как бы вы определили это.

Во-первых, начните с # "NH" _3 #структура Льюиса, которая должна учитывать 8 валентные электроны - 5 от азота и 1 от каждого атома водорода.

Как видите, все валентные электроны действительно учитываются - 2 для каждой ковалентной связи между азотом и водородом и 2 для неподеленной пары, присутствующей на атоме азота.

Теперь вот где это становится интересным. Уровни энергии азота выглядят так

Глядя на эту энергетическую диаграмму, можно увидеть, что каждый из трех р-орбитали доступен для соединения, так почему атом должен быть гибридизован? Вот где стабильность и геометрия вступают в игру.

Если три атома водорода будут связываться с азотом, используя доступные р-орбиталиуглы связи будут #'90'^@#, Однако этого не может быть, поскольку области, богатые электронами, должны располагаться как можно дальше друг от друга. # "3D" # пространство - вот почему угол сцепления в аммиаке составляет примерно #'107'^@#.

Кроме того, гибридные орбитали будут обеспечивать образование более прочной связи с атомами водорода, поскольку гибридные орбитали образуются из s а также р-орбитали имеют большую электронную плотность на одной стороне лепестка - стороне, которая связана с атомом водорода.

Стабильность молекулы также входит в игру, так как # "Зр" ^ 3 # гибридные орбитали будут иметь меньшую энергию, чем три негибридизованные р-орбитали.

Итак, чтобы определить гибридизацию, вы должны определить центральный атом стерическое число, который представляет собой число богатых электронами областей вокруг атома.

Поскольку он образует 3 ковалентные связи и имеет 1 неподеленную пару, азот стерическое число будет равен 4, что подразумевает, что один s и три р-орбитали будет объединять в общей сложности 4 гибридные орбитали.

Вот видео на эту тему: