sp-гибридизация
sp-гибридизация — это смешивание одной \(s\)-орбитали и одной \(p\)-орбитали атома с образованием двух одинаковых гибридных орбиталей. Они направлены в противоположные стороны, поэтому связанные с ними атомы располагаются на одной прямой.
Как образуются орбитали
При sp-гибридизации две новые орбитали располагаются вдоль одной оси, но в противоположных направлениях. Каждая из них может образовать одну \(\sigma\)-связь с орбиталью другого атома. Две оставшиеся негибридные \(p\)-орбитали сохраняют взаимно перпендикулярное положение и могут участвовать в образовании \(\pi\)-связей.
Поэтому sp-гибридизацию часто связывают с линейными частицами и кратными связями. Например, в молекуле \(\mathrm{CO_2}\) центральный атом углерода использует две sp-гибридные орбитали для образования двух \(\sigma\)-связей с атомами кислорода, а негибридные \(p\)-орбитали участвуют в двух \(\pi\)-связях.
В молекуле \(\mathrm{C_2H_2}\) каждый атом углерода имеет sp-гибридизацию. Одна sp-орбиталь образует связь C–H, другая — связь C–C. Две негибридные \(p\)-орбитали каждого углерода образуют две \(\pi\)-связи, поэтому между атомами углерода возникает тройная связь. Форма молекулы линейная: H–C–C–H, а все валентные углы равны \(180^\circ\).
При sp²-гибридизации смешиваются одна s- и две p-орбитали, образуются три гибридные орбитали, а угол между ними близок к \(120^\circ\). При sp-гибридизации гибридных орбиталей только две, и угол равен \(180^\circ\). Для проверки формы можно использовать теорию отталкивания электронных пар.
Какой угол между двумя sp-гибридными орбиталями?
Главное
- sp-гибридизация: \(1s+1p\rightarrow2sp\).
- Две sp-гибридные орбитали образуют угол \(180^\circ\), поэтому геометрия линейная.
- Две негибридные p-орбитали могут образовывать \(\pi\)-связи, например в тройной связи ацетилена.