TEORIA MECANICI COANTICE
aparitia teoriei necanici coantice au reprezentat un pas iainte in explicarea modului de formare a legaturi covalente
- conform acestei teori atomi implicati in formarea legaturilor tinand sa isi cupleze electroni ne imperechiati din ultimul strat
- realizarea cuplari electronilor se produce in urna contopiri orbitalilor din ultimul strat ocupati cu cate un e ne imperechiat
ex : HF ZH 1s² ZF 1s²2s²2p
- teoria mecanici coantice considera ca atomul participa la formarea legaturilor covalente prin intermediul orbitalilor puri (nemodificati) fapt care nu este valabil pentru toate cantitatile covalente
- formarea combinatiilor covalente in care legaturile covalente respectiv structura geometrica acombinatiei nupoate fi explicate plecand de la ipoteza anterioara
Be F Z Be 1s²2s² ZF 1s²2s²2p
- conform teoriei mecnici coantice atomul de Be nu ar trebui sa participle la formarea legaturilor covalente deoarece e din ultimul strat sunt cuplati ceea ce implica valenta 0 a atomului de Be
- in realitate Be manifesta in combinatiile chimice valenta 2 ceea ce indica existena a 2e necuplati
- o posibilitate de realizare a celor 2e necuplati ar fi decuplarea celor 2e de la orbitalul 20 si saltul unuia dintre ei pe un orbital p
- se formeaza astfel 2e necuplati (justificand valenta 2a Be) care se pot cupla cu 2e necuplati provenite de la 2 atomi de F
- daca ipoteza formari celor 2e necuplati ai atomului de Be prin debransarea e de pe orbitalul 2s ar fi adecvat unghiului de nalenta a moleculei de Be F ar trebui sa fie de 90° datorita intepatrunderi coliniare a orbitilor de tip p (Be) + p (F
- in realitate insa < de valenta a moleculei de Be F este de 120° ceea ce rata ca ipoteza mentinuta anterior nu este corecta
ex : Be F ( clorura de bor) ZBe 1s²2s²2p ZF 1s²2s²2p
- conform teoriei mecanice coantice atomul de Be a trebuit sa manifeste in combinatii covalente cu valenta 1 data de e necuplati plasat pe un orbital p din ultimul strat
- in realitate insa atomul de Be prezinta valenta 3
- prezenta celorlalti 2e necuplat ar putea fi exprimat similar exemplu anterior prin decuplarea e de pe orbitali 2s si saltul unui dintre ei pe un orbital de tip p
- cei 3e necuplati astfel obtinuti se completeaza cu 3e necuplati proveniti de la 3 atomi F
- structura moleculei Be F ar trebui sa aiba < valenta de 90° iar in realitate mai mic de valenta este de 120° desi ipoteza ne este corecta
- neconcorbanta dintre prevederile teoriei mecanici coantice legate de formarea legaturilor covalente si masurile experimentale pentru moleculele de florura de beriliu si florura de bor se datoresc faptului ca B Be (la care se adauga atomi de carbon azotat si oxigen) participa la formarea legaturilor covalente prin intermediul orbitalilor hibrizi sin u prin orbitali puri
Hibridizarea orbitalilor
- este un proces care se intalneste in cazul atomilor B, Be, C, N, O care consta in combinarea orbitalilor puri al unul atom formarea unui nr. egal de orbitali hibrizi cu forma si energie intermediare si energiei orbitalilor puri din care provin
- hibridizari ale orbitalilor s cu cei de tip p
- participa la hibridizare orbitalilor puri s si p din ultimul strat al atomului (stratul de valenta ) in timp ce orbitali straturilor anterioare raman nemodificati
- forma unui orbital hibrid rezulta in urma hibridizari intre orbitali de tip s si orbitali de ti p este bilobata dar spre deosebire de forma orbitalilor p nehibridizati lobi nu sunt egali
- contorirea orbitantilor hibrizi se face doar prin internediul lobului mare deoarece acolo sunt amplasat electroni
Tipuri de hibridizari
- hibridizarea sp³ se combina cu un orbital de tip s si cu 3 orbitali de tip p rezultand 4 orbitali hibrizi orientati in spatiu dupa colturile unui tetraiedru regulat cu un unghi de valenta de 109°28΄
- hibridizarea sp² se combina 1 orbital de tip s cu 2 orbitali de tip p si rezulta 3 orbitali hibrizi orientate in spatiu dupa colturiele unui triunghi echilateral cu unghiurile intre axe de 120°
- orbitalu p ramas nenibridizat isi pastreaza orientarea initiala fiind perpendicular pe planul orbitalilor hibrizi
- sp in care se combina un orbital de tip s cu un orbital de tip p si se formeaza 2 orbitali hibrizi dispusi coliniari cu s de valenta
- celorlalti 2 orbitli p nehibridizati isi pastreaza orientare initiala fiind perpendiculari intre ei perpendiculari pe planul orbitalilor hibrizi
- legaturile covalente formate cu orbitali hibrizi sunt de tip sigma deoarece acestea pot realize doar intrepatrunderi cu axiala in timp ce legaturile formate intre orbitali p nrhibridizati sunt legate de tip π deoarece acestea se pot intrepatrundecu ambi lobi dupa axe paralele
- luand in considerare proba hibridizari orbitali si valorile experimentale ale unghiurilor de valenta pentru moleculele de Be F , B F rezulta ca atomul de Be este hibridizat sp ceea ce explica unghiul de 180° al combina iar atomul de B este hibridizat sp ceea ce explica unghiul de 120° a moleculei de B F
Hibridizarea atomului de carbon
ZC 1s²2s²2p²
- pentru hibridizarea sp³atomul de carbon hibrid sp³ este implicat exclusiv in legaturile simple sau sigma
|
