Indledning til kemi

Læringsmål

  • Kend den rolle, som sp2-hybridiserede atomer spiller i sigma- og pi-bindinger.

Nøglepunkter

    • For at bor kan bindes med tre fluoridatomer i bor-trifluorid (BF3), blandes de atomare s- og p-orbitaler i borets ydre skal for at danne tre ækvivalente sp2-hybridorbitaler.
    • I et ethenmolekyle dannes en dobbeltbinding mellem kulstofatomer med en sigma- og en pi-binding.
    • Sigma-bindingen i C=C for ethen dannes mellem to sp2-hybridorbitaler for to kulstofatomer, og en pi-binding for mellem to p-orbitaler.

Termer

  • sp2-hybridiseringden 2s orbital blander sig med kun to af de tre tilgængelige 2p orbitaler
  • hybridiseringblanding af atomorbitaler til nye hybridorbitaler, egnet til at parre elektroner for at danne kemiske bindinger i valensbindingsteorien

Bor trifluorid (BF3) har et boratom med tre ydre hyldeelektroner i sin normale tilstand eller grundtilstand samt tre fluoratomer med hver syv ydre elektroner. En af de tre bor-elektroner er uparret i grundtilstanden. For at forklare bindingen hybridiseres 2sorbitalet og to af 2p-orbitalerne (kaldet sp2-hybrider); et tomt p-orbital er tilbage.

BorkonfigurationsdiagramEn af de tre borelektroner er upairet i grundtilstanden. De atomare s- og p-orbitaler i borets ydre skal blandes og danner tre ækvivalente hybridorbitaler. Disse særlige orbitaler kaldes sp2-hybrider, hvilket betyder, at dette sæt af orbitaler stammer fra en s-orbital og to p-orbitaler i det frie atom.
Lewis-struktur for ethenKulstofatomerne er sp2-hybridiserede. To sp2-hybrider bindes med hydrogenatomerne, og det andet danner en sigma-binding med det andet kulstofatom. De p-orbitaler, der er uudnyttede af kulstofatomerne i hybridiseringen, overlapper hinanden for at danne C=C.

sp2Hybridisering i ethen og dannelsen af en dobbeltbinding

Ethen (C2H4) har en dobbeltbinding mellem kulstofferne. I dette tilfælde vil kulstof sp2-hybridiseres; ved sp2-hybridisering blandes 2s orbitalet med kun to af de tre tilgængelige 2p-orbitaler, hvorved der dannes i alt tre sp-hybridorbitaler med et p-orbital tilbage. De tre hybridiserede orbitaler forklarer de tre sigma-bindinger, som hvert kulstof danner.

sp2-hybridisering i ethenI sp^2-hybridisering blander 2s-borbitalet sig med kun to af de tre tilgængelige 2p-orbitaler, hvorved der dannes i alt tre sp^2-orbitaler med en p-orbital tilbage.

De to kulstofatomer danner en sigma-binding i molekylet ved at overlappe to sp2-orbitaler. Hvert kulstofatom danner to kovalente bindinger med hydrogen ved s-sp2 overlapning, alle med 120° vinkler. Pi-bindingen mellem kulstofatomerne vinkelret på molekylplanet dannes ved 2p-2p-overlapning.

Formation af sp2-hybridorbitalerDenne illustration viser, hvordan en s-orbital blander sig med to p-orbitaler for at danne et sæt af tre sp2-hybridorbitaler. Bemærk igen, hvordan de tre atomorbitaler giver det samme antal hybridorbitaler.
Vis kilder

Boundless gennemgår og kuraterer åbent licenseret indhold af høj kvalitet fra hele internettet. Denne særlige ressource brugte følgende kilder:

“Boundless.”

http://www.boundless.com/
Boundless Learning
CC BY-SA 3.0.

“Hybridorbitaler – 1.”

http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb06.html#SEC1
Steve Lower’s Website
CC BY-SA.

“Orbital hybridisering.”

http://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_hybridisation
Wikipedia
CC BY-SA 3.0.

“sp2 hybridisering.”

http://en.wikipedia.org/wiki/sp2%20hybridization

Wikipedia
CC BY-SA 3.0.

“Uorganisk kemi/Kemisk binding/Orbital hybridisering.”

http://en.wikibooks.org/wiki/Inorganic_Chemistry/Chemical_Bonding/Orbital_hybridization%23sp_hybrids
Wikibooks
CC BY-SA 3.0.

“Original figur af Mark Hockenberry. Licensed CC BY-SA 4.0.”

Mark Hockenberry
CC BY-SA 3.0.

“Hybrydyzacja_sp2.svg.”

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hybrydyzacja_sp2.svg
Wikimedia
Public domain.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.