Hybridizace

akdar00107.12.2013 20:25 Nahlásit
Ahoj, nebyl by mi někdo schopný lidsky vysvětlit co znamená pojem hybridizace v praxi ?..Nějak z knih nemohu pochopit co to vlastně je..Například u Lewisových vzorců sice vím jak poznám hybridizace, ale už nevím jak poznat, že látka může být lewisovou kyselinou a tedy postoupit do vyššího stupně hybridizace..např NH3 má hybridizaci sp3, ale já nevím zda může být lewisovou kyselinou. Za odpovědi děkuji :)

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek08.12.2013 07:52 Nahlásit
Začneme od konce - NH3 nemůže být Lewisovou kyselinou. Nemá volný orbital, není tedy elektrofilní. Má ale volný elektronový a navíc hybridizovaný elektronový pár, takže je nukleofilní, je Lewisovou bází. Proto ochotně váže proton za vzniku amonného kationtu, podobně jako voda, kde má kyslík dokonce dva takové volné páry. A podobně jako voda může některý z kovalentně vázaných vodíků odštěpit jako proton, a vytvořit amidový aniont. K rozštěpení vazby je ale potřeba energie, proto jsou amidové anionty méně stálé a tvoří se méně ochotně, než amonný kationt. Typickými Lewisovými kyselinami jsou halogenidy boru nebo hliníku, které disponují i po hybridizaci volným orbitalem. Ale mohou se tak chovat i prvky 5 skupiny 3. a vyšších period, kde jsou k dispozici orbitaly d.
Hlavním důsledkem hybridizace je změna tvaru a rozložení orbitalů. Všechny hybridizované orbitaly se stanou energeticky rovnocenné a rovnocenné budou i co do tvaru jejich laloků. Podle Hundtova pravidla jsou rovnocenné orbitaly obsazovány nejprve jedním elektronem. Proto hybridizovaný atom uhlíku nebo křemíku může vytvořit čtyři jednoduché sigma vazby. Dojde totiž ke změně konfigurace ve valenční sféře z 2s2 2p2 na 2s1 2p3
Možná by bylo dobré, kdybys svoje otázky zůžil a nejprve bychom probrali jednu oblast a teprve pak pokročili k dalšímu. Samotná hybridizace je ti jasná?
akdar00108.12.2013 15:01 Nahlásit
a BCl3 by tedy také neměla být kyselina ani báze ne ??
Mezek08.12.2013 15:17 (Upr. 10.11.2015 08:23) Nahlásit
BCl3 má prázdný p-orbital, je tedy silně elektrofilní, a tedy je kyselinou. To platí stejně tak o AlCl3. BCl3 může například adovat amoniak:
BCl3 + NH3 = BCl3.NH3.
Volný p-orbital je také důvodem snadné hydrolýzy na hyselinu boritou a hylogenvodík. I kyselina boritá disociuje v podstatě jako komplex:
H3BO3 + H2O = H+ + [B(OH)4]-
akdar00108.12.2013 15:31 Nahlásit
aha tak koukám, že tomu moc nerozím, ale jak to tedy poznat...pokud bych si rozmalovala BCl3 -> B - 2s2 2p1, Cl 2s2 2p5, u amoniaku je to N 2s2 2p3 H 1s1.....dalo by se tedy říci, že BCl3 může být kyselinou, protože ve 2 políčkách v konfiguraci nejsou elektrony?...a u amoniaku to tak není, protože nemá žádný zcela prázdný orbital ?
Mezek08.12.2013 16:08 Nahlásit
Hybridizace boru změní konfiguraci z 2s2 2p1 na 2s1 2p2. Třetí p-orbital zůstává prázdný a může být zaplněn volným elektronovým párem z jiného zdroje. Proto jsou jednoduché sloučeniny boru Lewisovými kyselinami - jsou elektrofilní.
Naproti tomu dusík má konfiguraci 2s2 2p3. Jde o malý atom a vytvořením tří sigma vazeb, ve kterých je dusík elektronegativnějším partnerem, dojde ke zvýšení elektronové hustoty. Ve snaze o maximální vzdálenost elektronových párů dojde k hybridizaci. Všechny čtyři elektronové páry - tři vazebné a jeden volný budou směřovat do vrcholů tetraedru. Volný pár, který nemá na konci proton, má poněkud větší odpudivou sílu než vazebné páry s protonem na konci, proto se tvar změní na trojbokou nízkou pyramidu s N na vrcholu. A z vrcholu vyčnívá lalok volného páru. Ten může snadno vázat elektrofilního partnera jako je proton, nebo iont, schopný vytvořit komplexní částici (aminokomplex, třeba Cu++).
Celkově při posuzování molekuly z hlediska Lewisovy teorie, musíš brát v úvahu nejen počty valenčních elektronů, ale i počty dostupných orbitalů. K základní orbitalům sp3 přistupují od třetí periody i dva orbitaly d a u přechodných prvků místo nich (n-1)d orbitaly. Díky nim může síra vytvořit velmi stabilní SF6 s hybridizací sp3d2 nebo aniont SO4-- s hybridizací sp3 a dvěma sdílenými pí-vazbami s d-orbitaly síry. Vznikne tak velmi stabilní síranový aniont.
Přidat komentář do diskuze ▾