Содержание
Когда атомы делят электроны с другими атомами, образуя химические связи, орбитали, которые содержат электроны, участвующие в связывании, сливаются, образуя «гибридную» орбиту. Количество образовавшихся гибридных орбиталей зависит от количества электронов, занимающих самые дальние орбитали, или так называемой валансной оболочки. Химики используют гибридные орбитали, чтобы объяснить, почему различные молекулы принимают определенные геометрические формы.
Нарисуйте структуру Льюиса-точки рассматриваемой молекулы. Обычно это включает в себя определение числа валентных электронов, занимающих оболочку валанса, для каждого атома в молекуле; установление одной связи, которая представляет два электрона, между центральными атомами и всеми другими атомами; затем добавление двойных связей по мере необходимости, чтобы гарантировать, что каждый атом обладает или разделяет в общей сложности восемь электронов. В четыреххлористом углероде, или CCl4, например, углерод представляет собой центральный атом и приносит четыре электрона, потому что он занимает группу 4А в периодической таблице; каждый атом хлора приносит семь электронов, потому что он занимает группу 7А. Компоновка, которая дает каждому атому в молекуле восемь электронов, включает в себя одну связь между углеродом и каждым из атомов хлора, и каждый атом хлора содержит дополнительные шесть несвязывающихся электронов.
Подсчитайте количество электронных доменов центрального атома в молекуле, отметив количество неспаренных электронов и связей на центральном атоме. Обратите внимание, что одинарная, двойная или тройная связь каждая считается одним электронным доменом. Одинокая пара несвязывающихся электронов также считается одним электронным доменом. Пример четыреххлористого углерода, полученный на стадии 1, состоит из четырех одинарных связей с атомами хлора и нулевых неподеленных пар электронов, таким образом, он содержит всего четыре электронных домена.
Определите гибридизацию атома, сопоставив число электронных доменов, определенных на шаге 2, с соответствующей схемой гибридизации. Пятью основными гибридами являются sp, sp2, sp3, sp3d и sp3d2, которые соответствуют двум, трем, четырем, пяти и шести электронным доменам соответственно. Четыреххлористый углерод с четырьмя электронными доменами демонстрирует схему гибридизации sp3. Это означает, что центральный атом содержит в общей сложности четыре гибридные орбитали, образованные комбинацией одной орбитали s-типа и трех орбиталей p-типа.