Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.15PODSUMOWANIEWAŻNYCHPOJĘĆDOTYCZĄCYCHMECHANIKIKWANTOWEJ
43
1.15PODSUMOWANIEWAŻNYCHPOJĘĆDOTYCZĄCYCHMECHANIKI
KWANTOWEJ
1.Orbitalatomowy(AO,ang.atomicorbital)odpowiadaobszarowiprzestrzeniwokół
jądrapojedynczegoatomu,wktórymistniejedużeprawdopodobieństwoznalezienia
elektronu.Orbitaleatomowezwaneorbitalamissąkuliste;kształtorbitalipprzypomi-
nadwieprawiestycznesferykuliste(nhantle”).Orbitalemogąpomieścićmaksymalnie
dwaelektrony,gdyichspinysąsparowane.Orbitalesąopisanematematyczniekwa-
dratemfunkcjifalowej,ψ
2,akażdyorbitalcharakteryzujesięokreślonąenergią.Znaki
fazoweorbitalimogąbyćdodatnie(+)lubujemne(–).
2.Kiedyorbitaleatomowenakładająsię,łącząsięzesobą,tworzącorbitalemoleku-
larne(MO,ang.molecularorbital).Orbitalemolekularneodpowiadająobszaromprze-
strzeniobejmującymdwa(lubwięcej)jądra,gdziezlokalizowanesąelektrony.Podobnie
jakorbitaleatomowe,orbitalemolekularnemogąbyćzajętemaksymalnieprzezdwa
elektrony,jeśliichspinysąsparowane.
3.Kiedyorbitaleatomoweotymsamymznakufazowymoddziałujązesobą,łącząsię,
tworzącwiążącyorbitalmolekularny:
(+)
(+)
molekularny
Wiążący
orbital
(+)
Gęstośćelektronówwiążącegoorbitalumolekularnegojestdużawprzestrzenimiędzy
dwomajądrami,wktórychujemneelektronyspajająrazemdodatnionaładowanejądra.
4.Antywiążącyorbitalmolekularnypowstaje,gdyorbitaleoprzeciwnymznakufa-
zowymoddziałujązesobą:
Węzeł
(+)
(–)
(+)
(–)
Orbitalantywiążącycharakteryzujesięwyższąenergiąniżorbitalwiążący.Prawdopodobień-
stwoniezerowejgęstościelektronuwobszarzemiędzyjądramijestniewielkie;jesttowęzeł
–obszar,gdzieψ=0.Zatemnawetzlokalizowanieelektronównaorbitaluantywiążącymnie
pomagautrzymaćjąderrazem.Odpychaniemiędzyjądrowesprawia,żesięrozpadają.
5.Energiaelektronówwwiążącymorbitalumolekularnymjestniższaniżenergiaelek-
tronównaichoddzielnychorbitalachatomowych.Energiaelektronównaorbitaluanty-
wiążącymjestwyższaniżenergiaelektronównaichoddzielnychorbitalachatomowych.
6.Liczbaorbitalimolekularnychjestzawszerównaliczbieorbitaliatomowych,zktó-
rychpowstają.Połączeniedwóchorbitaliatomowychzawszedajedwaorbitalemoleku-
larne–jedenwiążącyijedenantywiążący.
7.Zhybrydyzowaneorbitaleatomoweuzyskujesięprzezmieszanie(hybrydyzację)
funkcjifalowychorbitaliróżnychtypów(tj.orbitalisip)pochodzącychztegosamego
atomu.
8.Hybrydyzacjatrzechorbitalipzjednymorbitalemsdajeidentyczneczteryorbitalesp
3.
Atomy,któresązhybrydyzowanesp
3mająkształtczworościanu(tetraedru)ikierująosie
swoichczterechorbitalisp
3wkierunkunarożnikówczworościanu(tetraedru).Atomwęgla
wcząsteczcemetanujestzhybrydyzowanysp
3ijestczworościenny(tetraedryczny).
9.Hybrydyzacjadwóchorbitalipzjednymorbitalemsdajetrzyorbitalesp
2.Atomy,
któresązhybrydyzowanesp
2,wprzestrzenikierująosieswoichtrzechorbitalisp2wkie-
runkunarożnikówtrójkątarównobocznego.Atomywęglaetenusązhybrydyzowanesp
2;
etenjesttrygonalniepłaski(trygonalnieplanarny).
WSKAZÓWKA
Podsumowanie
geometrii
zhybrydyzowanych
orbitalisp
3,sp2isp.
