Benzer enerji orbitallerinin hibridizasyonu
Hibridizasyon, benzer enerjilerin orbitallerinin karıştırılmasıdır, bu nedenle hibridizasyon gerçekleştirdiğimizde, neden tercih etmiyoruz? $4\mathrm s$ yerine $3\mathrm d$ hibridizasyon için orbital, $4\mathrm s$ daha az ve daha fazla benzer enerjiye sahip $3\mathrm p$ ve $3\mathrm s$? Neden bir dış yörünge kompleksi yapamıyoruz?$\mathrm{sp^3s}$ onun yerine $\mathrm{sp^3d}$?
Yanıtlar
M. Farooq, hibridizasyonun öğrencileri daha sık yoldan saptıran bir kavram olduğu konusunda haklı, ancak bu basit kavramdaki sezginiz tamamen doğrudur.
S, p ve d orbitallerinin tümü bağlanmaya dahil olduğunda ("hibridizasyon" kelimesinden kaçınacağım), enerjide en çok yakın olan orbitallerdir, örneğin 4 d yerine 4s, 3 d ve 4p 4s ve 4p. Bu nedenle, bağ ile d yörünge tutulumu en çok geçiş metalleri (d-blok elemanları) ile ilgili olarak tartışılır.
Sadece boş d orbitalleri p orbitalleri ile aynı kabuktan olan p-blok elemanları için (örneğin 4p ile 4d), bağa d orbital katılımının artık çok sınırlı olduğu bilinmektedir çünkü bu d orbitalleri, orbitallere göre enerji açısından çok yüksektir. s. Aynısı, bağlanmaya dahil etmeyi önerdiğiniz yörüngeleri için de geçerlidir. Ne yazık ki, birçok ders kitabı ve öğretmen hala bu modası geçmiş hipervalent kükürt ve fosfor bileşikleri modeline, örneğin, bağlanma için yüksek enerjili d orbitalleri kullandıkça, muhtemelen kafa karışıklığınızın kaynağı olarak söz ediyor.
Aynı kabuktan çok daha yüksek enerjiye sahip olan d orbitallerinin genellikle bağlanmaya dahil olmadığını anladığınızda, sorunuz tartışılır hale gelir.
Tüm bu düzmece hibridizasyon öyküleri fabrikasının genel ve organik kimya müfredatından çıkarılması gerektiğini öneriyorum. Kelime karıştırma, farklı orbitaller ekleyebileceğiniz ve bir blender çalıştırabileceğiniz bir sürahi olduğundan daha kötüdür ve işte karışım. Bu şeyler sadece ezberlemek için iyidir.
Ancak kapsamlı bir QM kursundan ve matematiksel temelden sonra, bu fikirler tarihsel gelişimle birlikte bir örnekle tanıtılmalıdır. Ne ders kitabı yazarı ne de öğretmen ne olduğunu bilmiyor. Tek gerçek deneysel gözlemlenebilir , yalnızca X-ışını kırınımı veya diğer teknikler yoluyla elektron yoğunluklarıdır.