Способ перекрывания орбиталей nf3

Рассмотрим механизм образования молекул с ковалентной полярной и неполярной связями: Cl 2 , O 2 , HCl.

Источник

Урок-семинар на тему «Виды химической связи, типы кристаллических решеток» — СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА — ПОУРОЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ХИМИИ 11 класс — поурочные разработки — разработки уроков — авторские уроки — план-конспект урока — химия

Цели урока: обобщить, закрепить знание учащимися темы и умение применять их в решении упражнений.

Оборудование: таблицы «Виды химической связи», «Типы кристаллических решеток», кристаллические решетки (модели): ионная, атомная, молекулярная; кодотранспорант с вопросами теории и практики.

I. Организационный момент

Постановка целей и задач урока, организация учащихся на проведение семинара. Вопросы теории обсуждаются согласно их последовательности, используются конспекты, текст учебника, наглядные пособия.

II. Обсуждение вопросов теории и практики

1. Понятия «химическая связь», «электроотрицательность».

2. Ионная связь. Определение. Примеры соединений. Механизм образования ионной связи. Тип кристаллической решетки, физические свойства веществ с ионной связью.

3. Ковалентная связь. Определение. Примеры соединений. Виды ковалентной связи. Механизмы образования ковалентной связи:

Типы кристаллических решеток, физические свойства веществ.

4. Металлическая связь. Определение. Пример. Механизмы образования. Тип кристаллической решетки. Физические свойства. Сходство и различия с ковалентной и ионной связью.

5. Водородная связь. Определение. Примеры соединений. Механизмы образования водородной связи. Тип кристаллической решетки. Физические свойства веществ.

6. В чем заключается единство природы всех видов химической связи? На конкретных примерах объяснить переход одного вида связи в другой. Далее приступаем к обсуждению вопросов практики, которые непосредственно являются домашним заданием.

1. Какие виды химической связи и типы кристаллических решеток характерны для соединений?

2. Объяснить механизм образования связи в соединениях.

II. Самостоятельная работа

1. Дать характеристику соединений по плану: вид связи, определение, механизм образования связи, способ перекрывания орбиталей, тип кристаллической решетки, физические свойства.

а) NF_{3 3 ; -sp 2 : -sp, записи за 10 класс, учебник для 10 класса.}

Ответы на вопросы теории предложены в планах-конспектах уроков № 1, 2, учебник § 6.

1. Ионная связь — CaF₂; ионная кристаллическая решетка. Ковалентная неполярная связь — N₂; F₂; молекулярная кристаллическая решетка.

Ковалентная полярная связь — OF₂; молекулярная кристаллическая решетка.

Са — металлическая связь, металлическая решетка.

К₂O₂ — в соединении ионная связь и ковалентная неполярная; ионная кристаллическая решетка.

Na₂SO₄ — в соединении ионная связь; ковалентная полярная, в анионе SO₄ 2 — ионная кристаллическая решетка.

2. Механизм образования связи в соединениях:

a) N₂ — ковалентная, неполярная связь.

+7; 1s 2 2s 2 2p 3

— атом азота имеет пару спаренных электронов и три неспаренных по обменному механизму с другим атомом азота идет образование трех общих электронных пар, идет перекрывание р-орбиталей, одно осевое — σ-связь и два боковых перекрывания 2π-связи.

Кратность связи — 3.

Кристаллическая решетка — молекулярная.

б) Са — металл, металлическая связь, в кристалле присутствуют атомы-ионы, свободные электроны; за счет их взаимопритяжения осуществляется связь.

в) OF₂ — ковалентная полярная связь.

+8; 1s 2 2s 2 2p 4

— атом кислорода имеет две пары спаренных электронов и 2p-неспаренных электрона.

-9; 1s 2 2s 2 2p 5

— атом фтора имеет три пары спаренных электронов и 1 р-неспаренный электрон.

Между атомом кислорода и двумя атомами фтора образуются общие электронные пары по обменному механизму, т. к. ЭО фтора больше ЭО кислорода, общие электронные пары смещены в сторону атомов фтора.

г) CaF₂ — ионная связь соединения образована элементами, резко отличающиеся в ЭО.

отдает 2е — атомам фтора

приобретает заряд +2

атом фтора принимает один электрон, приобретает заряд -1.

Взаимопритяжение противоположно заряженных частиц приводит к образованию соединения с ионной связью.

1. a) NF₃ — ковалентная полярная связь. Связь посредством общих электронных пар, образованных по обменному механизму

N +7; 1s 2 2s 2 2р 3 2 2s 2 2p 5

три неспаренных р-электрона

один неспаренный p-электрон, необходимо три атома фтора

Перекрывание орбиталей осевое, образуются σ-связи; кратность связи между атомами — 1.

Кристаллическая решетка молекулярная, возможно, что это газ, легко переходящий в жидкость.

б) MgCl₂ — ионная связь, связь за счет электростатического притяжения противоположно заряженных частиц. Соединение образовано металлом и неметаллом, которые резко отличаются в ЭО.

Взаимопритяжение противоположно заряженных частиц приводит к образованию соединения с ионной связью:

Ионная кристаллическая решетка, вещество твердое, тугоплавкое.

2. HF — соединения с полярной ковалентной связью в молекуле есть смещение общей электронной пары к ЭО атому фтора и возникает полюсность. δ+ — у атома водорода и δ- — у атома фтора, фтор также имеет неподеленные пары электронов Между молекулами возможно образование водородной связи.

Так как в молекуле воды также наблюдается смещение общих элек тронных пар к ЭО атома О — кислороду, который также имеет неподеленные пары электронов. В молекуле у атомов водорода возникает недостаток электронной плотности δ+, у атома кислорода — избыток δ-.

Между молекулами фтороводорода и воды возможно образование водородных связей, фтороводород растворим в воде.

1. a) H₂S — ковалентная полярная связь, связь посредством общих электронных пар, образованных по обменному механизму.

один неспаренный s-электрон

на третьем энергетическом уровне две пары спаренных электронов и 2р-неспаренных электрона

Идет перекрывание s-орбиталей атомов водородов и p-орбиталей атома серы, перекрывание осевое, образуется σ-связь, смешенная в сторону ЭО атома серы, кратность связи — 1; кристаллическая решетка молекулярная.

б) Сl₂ — ковалентная неполярная связь, связь посредством обшей электронной пары, образованной по обменному механизму.

В атоме три пары спаренных электрона и один р-электрон, не спаренный. Происходит перекрывание p-орбиталей, осевое, возникает σ-связь.

Кратность связи — 1. Кристаллическая решетка молекулярная.

2. NH₃ — соединение с полярной ковалентной связью, в молекуле есть смещение общих электронных пар к ЭО атому азота, у которого есть неподеленная пара электрона, возникает полюсность: δ+ — у атомов водорода, δ- — у атома азота.

Между молекулами возможно возникновение водородных связей.

Так как в молекуле воды также наблюдается смешение общих электронных пар к ЭО атому — кислороду, который также имеет неподеленные пары электронов. В молекуле Н₂O у атомов водорода возникает недостаток электронной плотности δ+. у атома кислорода — избыток δ+. Между молекулами NH₃ и Н₂O возможно образование водородных связей. NH₃ растворим в воде.

Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

© 2014-2021 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.

Источник

Гибридизация атомных орбиталей

Типы связей в молекулах органических веществ. Гибридизация атомных орбиталей углерода. Радикал. Функциональная группа.

Типы связей в молекулах органических веществ

Одна из характеристик химических связей — тип перекрывания орбиталей атомов в молекуле.
По характеру перекрывания различают σ-(сигма) и π‑(пи) связи.

σ-Связь может быть образована любыми типами орбиталей (s, p, d, гибридизованными).

σ-Связь — это основная связь в молекуле, которая преимущественно образуется между атомами.

Между двумя атомами возможна только одна σ-связь.

π-Связь образуется при перекрывании только р- (или d) орбиталей, перпендикулярных линии связи и параллельных друг другу.

π-Связь является дополнительной к σ-связи, она менее прочная и легче разрывается при химических реакциях.

Гибридизация атомных орбиталей углерода

Электронная формула атома углерода в основном состоянии:

+6С 1s 2 2s 2 2p 2

+6С 1s 2s 2p

В возбужденном состоянии: один электрон переходит с 2s-подуровня на 2р-подуровень.

+6С * 1s 2 2s 1 2p 3

+6С * 1s 2 2s 1 2p 3

Таким образом, в возбужденном состоянии углерод содержит четыре неспаренных электрона, может образовать четыре химические связи и проявляет валентность IV в соединениях.

При образовании четырех химических связей атомом углерода происходит гибридизация атомных орбиталей.

В гибридизацию вступают атомные орбитали с небольшой разницей в энергии (как правило, орбитали одного энергетического уровня). В зависимости от числа и типа орбиталей, участвующих в гибридизации, для атома углерода возможны sp 3 , sp 2 и sp-гибридизация.

sp 3 -Гибридизация

В sp 3 -гибридизацию вступают одна s-орбиталь и три p-орбитали. При этом образуются четыре sp 3 -гибридные орбитали:

Изображение с портала orgchem.ru

Поэтому четыре гибридные орбитали углерода в состоянии sp 3 -гибридизации направлены в пространстве под углом 109 о 28’ друг к другу, что соответствует тетраэдрическому строению.

Молекулам линейных алканов с большим числом атомов углерода соответствует зигзагообразное расположение атомов углерода.

sp 2 -Гибридизация

В sp 2 -гибридизацию вступают одна s-орбиталь и две p-орбитали. Одна p-орбиталь не гибридизуется:

Поэтому три sp 2 -гибридные орбитали атома углерода направлены в пространстве под углом 120 о друг к другу, что соответствует плоскому строению (треугольник).

При этом негибридная р-орбиталь располагается перпендикулярно плоскости, в которой расположены три гибридные sp 2 — орбитали.

Изображение с портала orgchem.ru

Модель молекулы этилена:

sp-Гибридизация

В sp-гибридизацию вступают одна s-орбиталь и одна p-орбиталь. Две p-орбитали не вступают в гибридизацию:

Изображение с портала orgchem.ru

При этом две р-орбитали располагаются перпендикулярно друг другу и перпендикулярно линии, на которой расположены гибридные орбитали.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник