41
Гибридизация атомных орбиталей.
Среди прочих элемент бериллий
4
Ве
, при отсутствии в его оболочке
неспаренных электронов, показывает, тем не менее, валентность 2, образуя
такие соединения, как
BeF
2
,
BeCl
2
или
BeO
. Для объяснения данного и
подобных несоответствий в рамках метода ВС привлекаются представления
о так называемой гибридизации атомных орбиталей.
Предполагается, что один из пары
2
s
электронов может перейти на
близкую к нему по энергии
2
р
-
орбиталь, см. схему на рис.26:
Рис.26
Этот переход, однако, требует достаточно значительной энергии: 2,5
эВ, или 259 кДж/моль. Предполагается, что эта энергия компенсируется
выигрышем по энергии при образовании связи.
Состояние атома, электрон которого переместился на более высокую
орбиталь, называется возбужденным.
Далее, в теории полагается, что в возбужденном атоме происходит
усреднение электронов по энергии и по конфигурации на различных
орбиталях, так что вместо сферической
2
s
-
орбитали и гантелеобразной
2
р
-
орбитали появляются две симметричные
sp
-
гибридные орбитали:
_
Их волновые функции:
Ψ
sp
= (1/√2) · (Ψ
2
s
+
Ψ
2
p
),
Ψ
sp
= (1/√2) · (Ψ
2
s
–
Ψ
2
p
).
Поскольку гибридные орбитали данного типа располагаются под углом
180°, молекула (в частности,
BeF
2
)
линейна, см. рис.26.
Подобным же образом гибридизуются орбитали возбужденного атома
бора
В*
в молекуле
BF
3
и углерода
С*
в молекуле этилена
С
2
Н
4
(по
sp
2
-
типу гибридизации), см. рис.27 и 28.
|