Атомы в процессе химического взаимодействия могут переходить в возбужденное состояние. При этом появляется дополнительное число неспаренных электронов и атом может образовать большее число связей. Например, углерод в основном состоянии двухвалентен; при переходе в возбужденное состояние он – четырехвалентен (один электрон с 2s подуровня переходит на 2р подуровень:
Исходя из того, что в возбужденном состоянии у атома углерода на внешнем уровне один s-электрон и три р-электрона, можно было бы ожидать, что характеристики одной связи будут отличаться от других. Однако, все четыре связи(в молекуле метана, например) равноценны. Для устранения этого противоречия была выдвинута идея о гибридизации атомных орбиталей – изменении, а точнее выравнивании, их формы и энергии. Основные принципы, определяющие процесс гибридизации:
1. Атомные орбитали участвующие в процессе гибридизации должны иметь близкие значения энергии.
2. Число гибридных орбиталей должно быть равно числу исходных классических атомных орбиталей.
|
|
3. Гибридные орбитали представляют собой линейные комбинации исходных орбиталей.
4. Гибридные орбитали располагаются в пространстве так, чтобы обеспечить между ними минимальное отталкивание.
Основные типы гибридных облаков sp3-,sp2-, sp-. Формы гибридных облаков приведены на рис. 5.
а)Образование sp3-гибридного облака
б)Образование sp2-гибридного облака
в)Образование sp-гибридного облака
Рис.5