Erkennen Sie die Rolle von sp2-hybridisierten Atomen in Sigma- und Pi-Bindungen.
Schlüsselpunkte
Damit Bor mit drei Fluoridatomen in Bortrifluorid (BF3) eine Bindung eingehen kann, mischen sich die atomaren s- und p-Orbitale in der äußeren Schale des Bors, um drei äquivalente sp2-Hybridorbitale zu bilden.
In einem Ethenmolekül bildet sich eine Doppelbindung zwischen Kohlenstoffen mit einer Sigma- und einer pi-Bindung.
Die Sigma-Bindung im C=C für Ethen bildet sich zwischen zwei sp2-Hybridorbitalen von zwei Kohlenstoffatomen, und eine Pi-Bindung zwischen zwei p-Orbitalen.
Begriffe
sp2-Hybridisierungdas 2s-Orbital mischt sich mit nur zwei der drei verfügbaren 2p-Orbitale
HybridisierungMischen von Atomorbitalen zu neuen Hybridorbitalen, geeignet für die Paarung von Elektronen zur Bildung chemischer Bindungen in der Valenzbindungstheorie
Bortrifluorid (BF3) hat ein Boratom mit drei Außenelektronen in seinem normalen oder Grundzustand sowie drei Fluoratome mit jeweils sieben Außenelektronen. Eines der drei Borelektronen ist im Grundzustand ungepaart. Um die Bindung zu erklären, hybridisieren das 2s-Orbital und zwei der 2p-Orbitale (sogenannte sp2-Hybride); ein leeres p-Orbital bleibt übrig.
Bor-KonfigurationsdiagrammEines der drei Bor-Elektronen ist in seinem Grundzustand ungepaart. Die atomaren s- und p-Orbitale in der äußeren Schale des Bors mischen sich zu drei äquivalenten Hybridorbitalen. Diese speziellen Orbitale werden als sp2-Hybride bezeichnet, was bedeutet, dass sich diese Orbitale von einem s-Orbital und zwei p-Orbitalen des freien Atoms ableiten.Die Lewis-Struktur für EthenDie Kohlenstoffatome sind sp2-hybridisiert. Zwei sp2-Hybride gehen eine Bindung mit den Wasserstoffatomen ein, und das andere bildet eine Sigma-Bindung mit dem anderen Kohlenstoffatom. Die p-Orbitale, die von den Kohlenstoffatomen bei der Hybridisierung nicht genutzt werden, überlappen, um das C=C zu bilden.
sp2Hybridisierung in Ethen und die Bildung einer Doppelbindung
Ethen (C2H4) hat eine Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffen. In diesem Fall wird der Kohlenstoff sp2-hybridisiert; bei der sp2-Hybridisierung mischt sich das 2s-Orbital mit nur zwei der drei verfügbaren 2p-Orbitale und bildet insgesamt drei sp-Hybridorbitale, wobei ein p-Orbital übrig bleibt. Die drei hybridisierten Orbitale erklären die drei Sigma-Bindungen, die jedes Kohlenstoffatom bildet.
sp2-Hybridisierung in EthenBei der sp^2-Hybridisierung mischt sich das 2s-Orbital mit nur zwei der drei verfügbaren 2p-Orbitale und bildet insgesamt drei sp^2-Orbitale, wobei ein p-Orbital übrig bleibt.
Die beiden Kohlenstoffatome bilden im Molekül eine Sigma-Bindung, indem sie zwei sp2-Orbitale überlappen. Jedes Kohlenstoffatom bildet zwei kovalente Bindungen mit Wasserstoff durch s-sp2-Überlappung, alle mit 120°-Winkeln. Die pi-Bindung zwischen den Kohlenstoffatomen senkrecht zur Molekülebene wird durch 2p-2p-Überlappung gebildet.
Bildung von sp2-HybridorbitalenDiese Abbildung zeigt, wie sich ein s-Orbital mit zwei p-Orbitalen vermischt, um einen Satz von drei sp2-Hybridorbitalen zu bilden. Beachten Sie auch hier, dass die drei Atomorbitale die gleiche Anzahl von Hybridorbitalen ergeben.
Quellen anzeigen
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„Boundless“
http://www.boundless.com/ Boundless Learning CC BY-SA 3.0.
„Hybridorbitale – 1.“
http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb06.html#SEC1 Steve Lower’s Website CC BY-SA.
„Orbitalhybridisierung.“
http://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_hybridisation Wikipedia CC BY-SA 3.0.
„sp2-Hybridisierung.“
http://en.wikipedia.org/wiki/sp2%20hybridization Wikipedia CC BY-SA 3.0.
