Ibridazione di orbitali energetici simili

Aug 17 2020

L'ibridazione è la miscelazione di orbitali di energie simili, quindi quando eseguiamo l'ibridazione, perché non la preferiamo $4\mathrm s$ al posto di $3\mathrm d$ orbitale per l'ibridazione, anche se $4\mathrm s$ ha un'energia sempre più paragonabile a $3\mathrm p$ e $3\mathrm s$? Perché non possiamo creare un complesso orbitale esterno come$\mathrm{sp^3s}$ invece di $\mathrm{sp^3d}$?

Risposte

2 Andrew Aug 19 2020 at 11:41

M. Farooq ha ragione sul fatto che l'ibridazione è un concetto che sembra portare gli studenti fuori strada il più delle volte, ma la tua intuizione all'interno di questo semplice concetto è del tutto corretta.

Quando gli orbitali s, pe d sono tutti coinvolti nel legame (eviterò la parola "ibridazione"), molto spesso sono gli orbitali che sono vicini in energia, ad esempio, 4s, 3 d e 4p invece di 4 d con 4s e 4p. Questo è il motivo per cui il coinvolgimento orbitale d con il legame è più spesso discusso in relazione ai metalli di transizione (elementi blocco d).

Per elementi di blocco p i cui unici orbitali d vuoti provengono dallo stesso guscio degli orbitali p (ad esempio 4d con 4p), la partecipazione orbitale d nel legame è ora nota per essere molto limitata perché quegli orbitali d sono così alti in energia rispetto al p. Lo stesso vale per gli orbitali che proponete di coinvolgere nel legame. Sfortunatamente, molti libri di testo e insegnanti fanno ancora riferimento a questo modello obsoleto di composti ipervalenti di zolfo e fosforo, ad esempio, utilizzando quegli orbitali a energia più elevata per il legame, che è probabilmente la fonte della tua confusione.

Una volta che ti rendi conto che gli orbitali d dello stesso guscio che hanno un'energia molto più alta non sono generalmente coinvolti nel legame, la tua domanda diventa discutibile.

7 M.Farooq Aug 18 2020 at 03:42

Suggerirei che questa intera fabbrica di false storie di ibridazione dovrebbe essere eliminata dai curricula di chimica generale e organica. La parola miscelazione è peggiore, in quanto è una caraffa in cui si possono aggiungere diversi orbitali ed eseguire un frullatore ed ecco la miscela. Questa roba è utile solo per la memorizzazione meccanica.

Solo dopo un approfondito corso di QM e una base matematica, queste idee dovrebbero essere introdotte con un esempio insieme allo sviluppo storico. Né l'autore del libro di testo, né l'insegnante sanno cosa sia. L'unico vero osservabile sperimentale è solo la densità di elettroni tramite diffrazione di raggi X o altre tecniche.