Warum bildet Beryllium ein sp-Hybridorbital?

Warum bildet Beryllium ein sp-Hybridorbital?
Anonim

Dabei hat es nichts damit zu tun, dass Bindungswinkel nicht sind #180^@#noch spielt es eine Rolle, dass die # 2p # Orbitale sind nicht besetzt.

Das Problem hierbei ist, dass die Orbitalphasen für ein bindendes Molekülorbital nicht korrekt sind.

  • Das # 2s # Orbital steht nicht weit genug heraus, um sich gleichzeitig mit zwei Atomen zu verbinden.
  • Das # 2p # Orbital ist die entgegengesetzte Phase auf der einen Seite, was bedeutet hätte, zwei UNTERSCHIEDLICH zu machen # "Sei" - "H" # Fesseln.

Bei der Hybridisierung können zwei IDENTICAL-Bindungen hergestellt werden:

stattdessen von:

Ich nehme an, Sie beziehen sich auf die Formationsreaktion:

# "Be" (s) + "H" _2 (g) -> "BeH" _2 (g) #, # DeltaH_f ^ @ = "125,52 kJ / mol" #

Es spielt keine Rolle, dass die # 2p # Orbitale werden nicht formal besetzt #"Sein"# Atom.

Orbitalhybridisierung ist eine von Linus Pauling erfundene Theorie, und wir verwenden diese Theorie nur zur Beschreibung bekannter molekularer Geometrien in der Umgebung CENTRAL Nur Atom, das

#(ich)# nutzen Winkel, die nicht sind #90^@# und / oder

# (ii) # bilden mehrfach identisch Anleihen obwohl anders statt identischer reiner Orbitale stehen zur Verfügung.

In dieser Theorie für Beryllium wissen wir das # 2p # Orbitale sind verfügbar, aber nicht im Atom besetzt:

# "" "" "" Unterboden (ul (Farbe (weiß) (uarr darr)) "" ul (farbe (weiß) (uarr darr)) "" ul (farbe (weiß) (uarr darr))) #

# "" "" "" "" "" "" Farbe (weiß) (/) 2p #

#' '#

#ul (uarr darr) #

#color (weiß) (/) 2s #

Da muss sich Beryllium bilden zwei identisch # "Sei" - "H" # Anleihen braucht es zwei identisch Orbitale. Der einfachste Weg, dies zu tun, ist, das zuzulassen # s # und # p # Orbitale zum Mischen in der als Hybridisierung bekannten Weise.

Achten Sie jetzt genau auf die relativen Bahnenergien, die unten gezeigt werden:

# "" "" "" "" "" "" untergang (ul (farbe (weiß) (uarr darr)) "" ul (farbe (weiß) (uarr darr))) #

# "" "" "" "" "" "" "" Farbe (weiß) (./) 2p #

#' '#

#ul (Farbe Uarr (weiß) (darr)) "" ul (Farbe Uarr (weiß) (darr)) #

#color (weiß) (/) sp "" "" sp #

#' '#

#ul "2s Orbital war zuvor in Energie!" #

Aufgrund dieser Vermischung

  • Ein vorher rein # 2p # Orbital von oben wird in Energie gesenkt, um eine zu bilden # sp # Orbital.
  • Ein vorher rein # 2s # Das Orbital steigt in der Energie etwas an, um eine Form zu bilden # sp # Orbital.
  • Die beiden Elektronen zuvor im # 2s # Das Atomorbital von Beryllium kann sich jetzt unter den beiden Hybriden ausbreiten # sp # Orbitale.

Und das gab nach zwei # sp # Orbitale, weil ein # 2s # und ein # 2p # Orbital wird pro Hybridisiert verwendet # sp # Orbital, und (wie es direkt aus der Erhaltung von Masse und Ladung folgt), muss man haben Erhaltung von Orbitalen … zwei rein, zwei raus.

Sie sind identische Orbitale, die dann identische Bindungen bilden müssen.

Bond wird gemacht:

#overbrace ("H") ^ (1s) -> Larr-Overbrace ("Be") ^ (sp) -> Larr-Overbrace ("H") ^ (1s) #

Bond gemacht:

# "" "" H "stackrel (1s-sp) stackrel (" bond ") stackrel (darr) (-) Be stapelrel (sp-1s) stackrel (" bond ") stackrel (darr) (-)" H "#