Czym jest hybrydyzacja NH_3?

Czym jest hybrydyzacja NH_3?
Anonim

Amoniak (# "NH" _3) #lub, dokładniej, centralnym atomem amoniaku jest # „sp” ^ 3 # zhybrydyzowany. Oto, w jaki sposób możesz to określić.

Najpierw zacznij od # „NH” _3 #Strukturę Lewisa, która musi się liczyć 8 elektrony walencyjne - 5 z azotu i 1 z każdego atomu wodoru.

Jak widać, wszystkie elektrony walencyjne są rzeczywiście rozliczane jako - 2 za każde wiązanie kowalencyjne między azotem i wodorem, a 2 za samotną parę obecną na atomie azotu.

Tutaj jest interesująco. Poziomy energii azotu wyglądają tak

Patrząc na ten schemat energetyczny, można było zobaczyć, że każda z tych trzech p-orbitale jest dostępny do wiązania, więc dlaczego atom miałby być hybrydyzowany? Oto, w czym odgrywają stabilność i geometrię.

Gdyby trzy atomy wodoru wiązały się z azotem za pomocą dostępnego p-orbitale, kąty wiązań byłyby #'90'^@#. Nie może to jednak mieć miejsca, ponieważ regiony bogate w elektrony muszą znajdować się jak najdalej od siebie # „3D” # przestrzeń - dlatego kąt wiązania w amoniaku jest w przybliżeniu #'107'^@#.

Ponadto orbity hybrydowe zapewniłyby powstanie silniejszego wiązania z atomami wodoru, ponieważ orbitale hybrydowe powstały z s i p-orbitale mają większą gęstość elektronów po jednej stronie płata - stronę, która wiąże się z atomem wodoru.

W grę wchodzi także stabilność molekularna # „sp” ^ 3 # orbitale hybrydowe będą miały mniej energii niż trzy niezhybrydyzowane p-orbitale.

Aby więc określić hybrydyzację, musisz określić atom centralny liczba steryczna, który reprezentuje liczbę regionów bogatych w elektrony wokół atomu.

Ponieważ tworzy 3 wiązania kowalencyjne i ma 1 samotną parę, azot liczba steryczna będzie równy 4, co implikuje to s i trzy p-orbitale połączy się w sumie 4 hybrydyzowane orbitale.

Oto film na ten temat: