Hibridisasi orbital energi serupa

Question

Hibridisasi adalah pencampuran orbital dengan energi yang sama, jadi ketika kita melakukan hibridisasi, kenapa tidak kita pilih $4\mathrm s$ di tempat $3\mathrm d$ orbital untuk hibridisasi $4\mathrm s$ memiliki energi yang lebih sedikit dan lebih sebanding dengan $3\mathrm p$ dan $3\mathrm s$? Mengapa kita tidak bisa membuat kompleks orbital luar seperti$\mathrm{sp^3s}$ dari pada $\mathrm{sp^3d}$?

Answer 1

M. Farooq benar bahwa hibridisasi adalah konsep yang tampaknya lebih sering menyesatkan siswa daripada tidak, tetapi intuisi Anda dalam konsep sederhana ini sepenuhnya benar.

Ketika orbital s, p dan d semuanya terlibat dalam ikatan (saya akan menghindari kata "hibridisasi"), orbital yang paling sering memiliki energi dekat, misalnya, 4s, 3 d dan 4p daripada 4 d dengan 4s dan 4p. Inilah sebabnya mengapa keterlibatan orbital d dengan ikatan paling sering didiskusikan dalam kaitannya dengan logam transisi (unsur blok d).

Untuk elemen blok-p yang satu-satunya orbital d kosongnya berasal dari kulit yang sama dengan orbital p (mis. 4d dengan 4p), partisipasi orbital d dalam ikatan sekarang diketahui sangat terbatas karena orbital d tersebut energinya sangat tinggi relatif terhadap p. Hal yang sama berlaku untuk orbital s yang Anda usulkan untuk terlibat dalam ikatan. Sayangnya, banyak buku teks dan guru masih merujuk pada model usang dari senyawa sulfur dan fosfor hipervalen ini, misalnya, sebagai penggunaan orbital d berenergi lebih tinggi untuk ikatan, yang mungkin menjadi sumber kebingungan Anda.

Begitu Anda menyadari bahwa orbital d dari kulit yang sama yang energinya jauh lebih tinggi umumnya tidak terlibat dalam ikatan, maka pertanyaan Anda akan diperdebatkan.

Answer 2

Saya menyarankan agar seluruh pabrik cerita hibridisasi palsu ini harus dihapuskan dari kurikulum kimia umum dan organik. Kata pencampuran lebih buruk, karena ini adalah kendi tempat seseorang dapat menambahkan orbital yang berbeda dan menjalankan blender dan inilah campurannya. Hal ini bagus untuk menghafal saja.

Hanya setelah kursus QM menyeluruh dan dasar matematika, ide-ide ini harus diperkenalkan dengan sebuah contoh seiring dengan perkembangan sejarah. Baik penulis buku teks maupun guru tidak tahu apa itu. Satu-satunya eksperimental nyata yang dapat diamati hanyalah kerapatan elektron melalui difraksi sinar-X atau teknik lain.