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¿Cómo averiguar la hibridación de un determinado átomo en una molécula?

Estoy aprendiendo cómo aplicar la teoría VSEPR a estructuras de Lewis y en mi tarea estoy preguntas de la hibridación del átomo central en cada estructura de Lewis que he dibujado.

He sacado la estructura de Lewis para todos los compuestos y averiguar la disposición de los electrones en las regiones, y averiguar la forma de cada molécula. Estoy resolver la hibridación del átomo central de diversas moléculas.

Hay una pregunta de la muestra con todas las respuestas llenado: $\ce{NH3}$

Tiene una hibridación de $sp^3$.

¿De dónde proviene? Entiendo cómo averiguar el estándar de los orbitales de un átomo, pero estoy perdido con la hibridación.

Mi libro de texto que utiliza $\ce{CH4}$ como un ejemplo. De carbono ha $2s^22p^2$, pero en esta molécula, que tiene cuatro $sp^3$. Entiendo que el propósito de cuatro (hay cuatro átomos de hidrógeno), pero cuando hice el "3"$sp^3$?

¿Cómo puedo averiguar algo más complicado como $\ce{H2CO}$?

16voto

BCS Puntos 18500

Puede buscar la hibridación del átomo de encontrar su número estérico:

número estérico = no de átomos consolidados (para el átomo están encontrando hyb. de) + solitarios pares con ese átomo.

Si estérico no viene a ser 4, hay hibridación sp3 en el átomo.

Si estérico no viene a ser 3, hay hibridación sp2 en el átomo.

Si estérico no viene a ser 2, hay hibridación sp en el átomo.

6voto

lubos hasko Puntos 13669

Si usted puede asignar el total de electrones de la geometría (geometría de todos los dominios de electrones, no sólo la vinculación de los dominios) en el átomo central el uso de VSEPR, entonces siempre se puede asignar automáticamente a la hibridación. La hibridación fue inventado para hacer de mecánico-cuántica de la vinculación de las teorías trabajar mejor con las empírica conocida geometrías. Si usted sabe que uno, entonces siempre se puede saber el otro.

  • Lineal - $sp$ - la hibridación de un $s$ e una $p$ orbital producir dos orbitales híbridos orientado $180^\circ$ aparte.
  • Trigonal planar - $sp^2$ - la hibridación de un $s$ y dos $p$ orbitales producir tres orbitales híbridos orientado $120^\circ$ el uno del otro en el mismo plano.
  • Tetraédricos - $sp^3$ - la hibridación de un $s$ y tres $p$ orbitales producir cuatro orbitales híbridos orientados hacia los vértices de un tetraedro regular, $109.5^\circ$ aparte.
  • Trigonal bipiramidal - $dsp^3$ o $sp^3d$ - la hibridación de un $s$, tres $p$, y un $d$ orbitales producir cinco orbitales híbridos orientado en esta extraña forma: tres ecuatorial orbitales híbridos orientado $120^\circ$ el uno del otro en el mismo plano y dos axial orbitales orientado $180^\circ$ además, ortogonal a la zona ecuatorial de los orbitales.
  • Octaédrico - $d^2sp^3$ o $sp^3d^2$ - la hibridación de un $s$, tres $p$, y dos $d$ orbitales producir seis orbitales híbridos orientados hacia los vértices de un octaedro regular $90^\circ$ aparte.

Supongo que usted no ha aprendido ninguna de las geometrías anteriores estérico número 6 (ya que son raros), pero cada uno de ellos corresponde a una hibridación específica también.

$\ce{NH3}$

Para $\ce{NH3}$, la categoría a la que encaja en la de arriba? Recuerde que debe contar el par solitario como un electrón de dominio para determinar el total de electrones de la geometría. Ya que la pregunta dice $\ce{NH3}$$sp^3$, $\ce{NH3}$ debe ser tetraédrica. Asegúrese de que usted puede averiguar cómo $\ce{NH3}$ ha tetraédrica de electrones de la geometría.

Para $\ce{H2CO}$

  1. Comience por dibujar la estructura de Lewis. El menos electronegativo átomo que no es un hidrógeno va en el centro (a menos que se le ha dado la disposición estructural).
  2. Determinar el número de dominios de electrones en el átomo central.
  3. Determinar la electrónica de la geometría utilizando VSEPR. Relacionar la geometría con la hibridación.
  4. Práctica hasta que usted puede hacer esto de manera rápida.

5voto

codehead Puntos 501

hibridación es dada por la fórmula: $$H= \frac{1}{2} (V + X - C + A)$ $ donde:

  • $V$: no de electrones de Valencia en el átomo central
  • $X$: no de átomos monovalentes alrededor del átomo central
  • $C$: + carga ve en catión
  • $A$: - ve carga del anión

$$H=4 \implies sp^3,\;2\implies sp,\;3\implies sp^2,\;5\implies sp^3d...$$

e.g.: in $\ce{PH3}$ $$H= \frac{1}{2}(5+3-0+0)=4 \implies sp^3$$ in $\ce{H2S}$ $$H= \frac{1}{2}(6+2-0+0)=4 \implies sp^3$$

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