Εξηγήστε την υβριδοποίηση του άνθρακα συγκόλλησης τροχιακών σε φορμαλδεΰδη;

Ακολουθεί μια ανάλυση της υβριδισμού των τροχιακών συγκόλλησης σε άνθρακα σε φορμαλδεΰδη (H₂co):

1. Η δομή της φορμαλδεΰδης

Η φορμαλδεΰδη έχει ένα κεντρικό άτομο άνθρακα διπλό συνδεδεμένο με ένα άτομο οξυγόνου και μεμονωμένο συνδεδεμένο σε δύο άτομα υδρογόνου. Η δομή του Lewis μοιάζει με αυτό:

H

|

C =o

|

H

2. Υβριδισμός

* Electrons του άνθρακα: Ο άνθρακας έχει τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους (2S2 2P2)

* υβριδοποίηση: Για να σχηματίσουν τους δεσμούς σε φορμαλδεΰδη, ο άνθρακας υφίσταται SP2 υβριδοποίηση . Αυτό σημαίνει:

* Ένα 2S τροχιακοί και δύο τροχιακές 2p συνδυάζονται για να σχηματίσουν τρία υβριδικά τροχιακά SP2 . Αυτά τα υβριδικά τροχιακά είναι διατεταγμένα σε τριγωνική επίπεδη γεωμετρία, με γωνίες δεσμού περίπου 120 °.

* Το υπόλοιπο 2p τροχιακό για τον άνθρακα παραμένει unhybridized.

3. Σχηματισμός ομολόγων

* δεσμούς Sigma:

* Δύο από τα υβριδικά τροχιακά SP2 σε δεσμούς Sigma (σ) με τα 1s τροχιακά των δύο ατόμων υδρογόνου.

* Ένα από τα υβριδικά τροχιακά SP2 σε άνθρακα σχηματίζει έναν δεσμό Sigma (σ) με το 2p τροχιακό του ατόμου οξυγόνου.

* δεσμός PI:

* Το unhybridized 2p τροχιακό για τον άνθρακα επικαλύπτεται με ένα Unhybridized 2p τροχιακό σε οξυγόνο για να σχηματίσει έναν δεσμό PI (π). Αυτός ο δεσμός PI είναι υπεύθυνος για τον διπλό δεσμό μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου.

4. Περίληψη

Συνοπτικά, το άτομο άνθρακα σε φορμαλδεΰδη υβριδοποιείται, με αποτέλεσμα:

* Τρία υβριδικά τροχιακά SP2: Σχηματίζουν δεσμούς Sigma με τα δύο άτομα υδρογόνου και το άτομο οξυγόνου.

* Ένα unhybridized 2p Orbital: Σχηματίζει έναν δεσμό PI με το άτομο οξυγόνου.

Αυτός ο υβριδισμός και ο σχηματισμός δεσμών δίνουν σε φορμαλδεΰδη μια επίπεδη γεωμετρία με γωνίες δεσμού κοντά σε 120 °.