9 Hibridizacija Orbitala 2013, hemija

8/17/2019 9 Hibridizacija Orbitala 2013, hemija

1/56

HIBRIDIZACIJAORBITALA IGEOMETRIJAMOLEKULA


2/56

H

C

HH

H

C – H veze iste dužine

iste energije

Ugao veze

109o 28’)

Kako objasniti?

↑↓ ↑ ↑

6C 1s2 2s2 2p2

hibridia!ijaAO

K"antno#$%hani&ka t%orija


3/56

'ta s% o&%k(j% na osno"( %)%ktronsk%kon*i+(ra!ij% C#ato$a?

C ,-s. .s../0-./1-2 3 tr%ba)o bi o&%ki"ati da+radi d"% ko"a)%ntn% "%%4 To s% n%

d%5a"a4Ato$ C naj/r% do"o6%nj%$ %n%r+ij% /r%)ai( /ob(6%no stanj% , j%dan %)%ktron s%

ras/ar(j% i i .s. /r%)ai ( ./ orbita)(47ROBLEM 8 Kako nastaj( &%tiri %n%r+%tski%k"i"a)%ntn% orbita)%?


4/56

Hibridizacija - matematičko kombinovanje

atomskih orbitala istih ili sličnih energija

Hibridia!ija ato$skih orbita)a n% /ostoji (

io)o"ano$ ato$( 3 to j% sa$o k"antno#$%hani&ki$od%)

Nastaju hibridne orbitale (degenerisane

orbitale)

Broj degenerisanih orbitala jednak je brojuatomskih orbitala

Razlikuju se od atomskih orbitala čijom

kombinacijom nastaju


5/56


6/56

Hibridia!ijo$ ,$%5anj%$2 ato$skih orbita)a

dobijaj( s% &%tiri %n%r+%ski %k"i"a)%ntn%orbita)%4

U o"o$ s)(&aj(,CH:2 ko$bin(j( s% j%dna ss itritri /

/ orbita)% C ato$a i nastaj( &%tiri s/&%tiri s

/99 orbita)% 3 t%tra%darska hibridia!ija ,s"akaod &%tiri s/9 orbita)% sadr;i /o j%dan%)%ktron i (s$%r%na j% /r%$a ro+)j(t%tra%dra2


7/56

: s/9 hibridn%orbita)%


8/56

geometrija - tettetr r aedar aedar

! veze nastaju pre"#apanjem s-sp$

! %s-sp$

&


9/56


10/56


11/56

geometrija - tetetratraedar edar


12/56

)%H*H& ' 10+

o

sp3

O

H H

sp3

ss


13/56

H.O # t%tra%dar

H *

H O

HH

2s2p

Eh

sp3

osno"nostanj% hibridn%orbita)%


14/56

7ri$%r= s/9 hibridia!ija> %tan C.H ,/ostoj% d"a C ato$a 3 . !%ntra)naato$a24 Uk(/no @ "%a= . s/9 orbita)% C ato$a &in% j%dn( C#C "%( i>C#H "%a


15/56

s/s/.. # hibridia!ija# hibridia!ija

B9

+, 1s2 2s2 2p1

Ee

osno"no

stanj%

%ks!ita!ija

Eh

/ob(dj%nostanj%

hibridn%orbita)%

2s

2p 2s

2p 2pxsp2


16/56


17/56

B

sp2

sp2

sp2

!

!

!

"#o


18/56

s/hibridia!ija

B%C).

B%C).


19/56

IE'TRUKA EZAIE'TRUKA EZA

$ $σ

π

- /ri$arna "%a - s%k(ndarna "%a

Da bi nasta)aDa bi nasta)a 3"%a 3"%a ato$i $oraj(ato$i $oraj(i$atii$ati n%hibridio"an% /n%hibridio"an% / # orbita)%# orbita)%i5%str(k% "%% ,d"ostr(k% i trostr(k%2 +rad%i5%str(k% "%% ,d"ostr(k% i trostr(k%2 +rad%sa$o ato$i kod kojih j% nakon hibridia!ij% , s/sa$o ato$i kod kojih j% nakon hibridia!ij% , s/..

i)i s/2 osta)o n%hibridio"anih / # orbita)ai)i s/2 osta)o n%hibridio"anih / # orbita)a


20/56

DOGUBA ,DO'TRUKA2 EZADOGUBA ,DO'TRUKA2 EZA

Ee

2s

2p

osnovno

stanje

e"sitaija

2s

2p

sp2

pz

Eh

po.udjeno stanje /i.ridne

or.ita#e

CC..HH:: %t%n ,%ti)%n2


21/56

- ,s/. 3s/.2

: ,s/. 3 s2- ,/ z 3/ z 2


22/56


23/56

TROGUBA ,TRO'TRUKA2 EZATROGUBA ,TRO'TRUKA2 EZA

CC..HH.. etin %aeti#en&

Ee

2s2p

osnovno

stanje

e"sitaija

2s

2p

sp

pz py

Eh

po.udjeno

stanje /i.ridne

or.ita#e

C C HH

180o


24/56

- ,s/ 3s/2. ,s/ 3 s2

- ,/ z 3/ z 2- ,/ y 3/ y2


25/56

$ % $

&' m

$ ≡ $

" m$ $

*' mD(;ina "%%D(;ina "%%

Jačina vezeJačina veze -- %n%r+ija koj( j% /otr%bno%n%r+ija koj( j% /otr%bnodo"%sti da bi s% "%ado"%sti da bi s% "%a raskin()araskin()a

$ $$ $

&'+ k,mol&'+ k,mol$ % $$ % $

+#" k,mol+#" k,mol

$$≡

$$

.&* k,mol.&* k,mol


26/56

Molekuli imaju odredjenu

strukturu i geometrijski oblik

zbog usmerenosti kovalentneveze


27/56

REZO


28/56

T%orija "a)%ntn% "%%

%)%ktronski /ar σ#"%% i)i #"%% )oka)io"an j%i$%6( d"a odr%6%na ato$a i /r%dsta")ja

)oka)io"an( $o)%k()sk( orbita)(

T%orija $o)%k()skih orbita)a

$o)%k()sk% orbita)%$o)%k()sk% orbita)% /r(;aj( s% /r%ko!%)o+ $o)%k()% i $o+( s% s$atratid%)oka)io"ani$d%)oka)io"ani$> j%r /o"%(j( "i5%ato$a

't kt ih ) k ) i j j


29/56

'tr(kt(r% $no+ih $o)%k()a i jona $o+(% j%/rikaati ,o/isati2 /o$o( )oka)io"anih orbita)a

'tr(kt(r% n%kih $o)%k()a i jona $o+( s% objasnitisa$o ako /r%d/osta"i$o da s% %)%ktroni na)a% (d%)oka)io"ani$ MO

T%orija "a)%ntn% "%% tak"% str(kt(r% t($a&iREZO


30/56

Leverova pravila:-a"o su rasporedjeni va#entni e#e"troni u "ova#entnim

mo#e"u#ima-o3tuje se o"tetno pravi#o

nv = h + 4a - (ne /2)

broj vezujućih elektronskih parova

broj slobodnih elektronskih parova

ns = ne - h - 4a

h – broj vodonikovih atoma

a – broj atoma težih od vodonika

ne – ukupan broj valentnih elektrona


31/56

4#e"trons"a stru"turna 5ormu#a C*2 premapravi#u o"teta može se pisati na $ naina

nv = 0 + 4x3 - (16/2) = 4

ns = 16 - 0 - 4x3 = 4

CO O CO OCO O

CO--F //$

CO

i$%r%no rastojanj%

-.. //$CO

-- //$

't"arna str(kt(ra CO r%onantni hibrid


32/56

't"arna str(kt(ra CO. 3 r%onantni hibridkanonskih str(kt(ra

C OO CO O CO O

C OO

CO O

CO O

7ezonantni /i.rid sta.i#izovan je energijom

rezonancije

En%r+ija r%onantn% str(kt(r% ni;a j% od%n%r+ij% bi)o koj% /oj%dina&n% str(kt(r%

r%onantno+ hibrida


33/56

B%n%n ,,CCHH22

D%)oka)ia!ija #%)%ktrona

C 3 ato$i s(C 3 ato$i s(

s/s/.. hibridio"anihibridio"ani


34/56


35/56


36/56


37/56

*zon

O

O

O

O

O

O


38/56

1$-.utadien

H2C'CH-CH'CH2


39/56

T%orija $o)%k()skih orbita)a

)ako t($a&i /ostojanj%d%)oka)io"anih %)%ktrona ($o)%k()a$a> j%r /r%$a toj

t%oriji %)%ktroni /ri/adaj(!%)o$ $o)%k()(

Ob)i!i $o)%k()a


40/56

Ob)i!i $o)%k()a

7r%$a t%oriji odbijanja s)obodnih %)%ktrona ,'E7R'E7R

"a)%n!%#sh%)) %)%!tron#/air r%/()sion th%or12+%o$%trija s"ako+ $o)%k()a a"isi+%o$%trija s"ako+ $o)%k()a a"isiodod ras/or%da %)%ktronskih /aro"aras/or%da %)%ktronskih /aro"a ((

s/o)ja5nj%$ s)oj(s/o)ja5nj%$ s)oj(4 E)%ktronski /aro"iE)%ktronski /aro"i koji s% na)a% (

"a)%ntni$ orbita)a$a i s)obodni %)%ktronski /aro"i("%k t%;% da s% (r%6%j(s% (r%6% j( tako da obra(j(obra(j(str(kt(r(str(kt(r( $o)%k()a sasa naj$anjo$na j$anjo$

odbojno$odbojno$ si)o$si)o$ ,,naj$anji sadr;aj %n%r+ij%24


41/56


42/56


43/56


44/56

7ri$%ri=


45/56

7ri$%ri=

Mo)%k()Mo)%k() B%C)B%C)..# )in%rani $o)%k()


46/56

M ) k ) BM ) k ) B t i ) ) ,t i2


47/56

Mo)%k() BMo)%k() B9 # tri+ona)no /)anaran ,tro(+aoni24O"aka" ras/or%d daj% $o+(nost da s% tri

aj%dni&ka %)%ktronska /ara najbo)j% (r%6(j(sa naj$anji$ odbijanj%$ 4

Mo)%k() 'nC)Mo)%k() 'nC)..## i$a j%dan s)obodan %)%ktronski /ar 4


48/56

Mo)%k() 'nC)Mo)%k() 'nC).. i$a j%dan s)obodan %)%ktronski /ar 4Mo)%k() nij% )in%aranni j% )in%aran >"% sa"ij%n4 Odbijanj% koj%/oti&% od s)obodno+ %)%ktronsko+ /ara s$anj(j%

(+ao ,nij% -2

M ) k )iM ) k )i CHCH


49/56

Mo)%k()i =Mo)%k()i = CHCH::>>

HH..OO

T%tra%dar

Zaj%dni&ko i$ j% da

i$aj( /o &%tiri%)%ktronska /ara ("a)%ntno$ s)oj(!%ntra)no+ ato$a kojis( (/ra")j%ni /r%$at%$%ni$a t%tra%dra4t%tra%dra4

Ra)ika j% ( /o)o;aj(Ra)ika j% ( /o)o;aj( # n%/ra"i)na trostrana /ira$ida ,bo+


50/56

n%/ra"i)na trostrana /ira$ida ,bo+s)obodno+ %)%tronsko+ /ara obratiti /a;nj( na"%)i&in( (+)a4

Mo)%k() H.O# n%/ra"i)na trostrana


51/56

Mo)%k() H.O n%/ra"i)na trostrana/ira$ida,sa"ij%nsa"ij%n ob)ikob)ik2 ,d"a s)obodna%)%ktronska /ara s% odbijaj( a d%)(j( i na

%)%ktron% ( "%i"ni$ orbita)a$a> 5to(s)o")ja"a s$anj%nj% "r%dnosti (+)a24

Mo)%k() 7C)F # tri+ona)na bi/ira$ida ,oko


52/56

Mo)%k() 7C)F tri+ona)na bi/ira$ida ,oko!%ntra)no+ ato$a s% na)ai F %)%ktronskih/aro"a2

Mo)%k() ':# tri+ona)na bi/ira$ida


53/56

: + /


54/56

Mo)%k() '# okta%dar


55/56

Mo)%k() ' okta%dar


56/56

Documents

9 Hibridizacija Orbitala 2013, hemija