Sự lai hóa của NH_3 là gì?

Sự lai hóa của NH_3 là gì?
Anonim

Amoniac (# "NH" _3) #hay chính xác hơn là nguyên tử trung tâm trong amoniac, là # "Sp" ^ 3 # lai hóa. Đây là cách bạn đi về việc xác định điều này.

Đầu tiên, bắt đầu với # "NH" _3 #Cấu trúc Lewis, phải được giải thích 8 điện tử hóa trị - 5 từ nitơ và 1 từ mỗi nguyên tử hydro.

Như bạn có thể thấy, tất cả các electron hóa trị thực sự chiếm tới - 2 cho mỗi liên kết cộng hóa trị giữa nitơ và hydro và 2 từ cặp đơn độc có trên nguyên tử nitơ.

Bây giờ, đây là nơi nó trở nên thú vị. Mức năng lượng của nitơ trông như thế này

Nhìn vào sơ đồ năng lượng này, người ta có thể thấy rằng cả ba quỹ đạo p có sẵn để liên kết, vậy tại sao nguyên tử cần phải được lai? Đây là nơi mà sự ổn định và hình học phát huy tác dụng.

Nếu ba nguyên tử hydro sẽ liên kết với nitơ bằng cách sử dụng có sẵn quỹ đạo p, các góc trái phiếu sẽ là #'90'^@#. Tuy nhiên, điều này không thể diễn ra do các vùng giàu electron phải nằm cách xa nhau nhất có thể trong # "3D" # không gian - đây là lý do tại sao góc liên kết trong amoniac xấp xỉ #'107'^@#.

Hơn nữa, các quỹ đạo lai sẽ đảm bảo sự hình thành liên kết mạnh hơn với các nguyên tử hydro, vì các quỹ đạo lai được hình thành từ Squỹ đạo p có mật độ electron lớn hơn ở một bên của thùy - bên liên kết với nguyên tử hydro.

Sự ổn định phân tử cũng đi vào hoạt động, kể từ khi # "Sp" ^ 3 # quỹ đạo lai sẽ có năng lượng thấp hơn so với ba quỹ đạo không điều hòa quỹ đạo p.

Vì vậy, để xác định lai tạo, bạn phải xác định nguyên tử trung tâm số steric, đại diện cho số vùng giàu electron xung quanh nguyên tử.

Vì nó tạo thành 3 liên kết cộng hóa trị và có 1 cặp đơn độc, nitơ số steric sẽ bằng 4, ngụ ý rằng một S và ba quỹ đạo p sẽ kết hợp với tổng số 4 quỹ đạo lai.

Đây là một video về chủ đề này: