Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Решение. Вначале запишем электронные конфигурации атомов бора и фтора:






Вначале запишем электронные конфигурации атомов бора и фтора:

5B [He] 2 s 22 p 1 и 9F [He] 2 s 22 p 5.

 

Электронные структуры валентных орбиталей этих атомов имеют вид:

Центральным атомом является атом бора. В возбужденном состоянии электрон с 2 s -подуровня промотирует в свободную энергетическую ячейку 2 p -подуровня и в соответствии с правилом Гунда занимает свободную орбиталь.

Понятно, что валентность по обменному механизму Bобм = 3 (атом имеет 3 неспаренных электрона), по донорно-акцепторному – Bд-а = 1. При этом в образовании химических связей участвуют орбитали с различными типами симметрии (s и p). Поэтому происходит их гибридизация с образованием гибридных q -орбиталей:

 

s + p ® (sp ) ® q .

 

Форма гибридной орбитали:

 

Оси трех гибридных орбиталей ориентированы к вершинам равностороннего треугольника так, чтобы отталкивание электронов на этих орбиталях было минимальным. Эти орбитали перекрываются с p -орбиталями атома фтора, образуя три s-связи:

 

 

Из электронной структуры атома В видно, что еще одна p -орбиталь может быть использована для образования донорно-акцепторной связи. Она ориентирована перпендикулярно плоскости, в которой находятся s-связи. Донорами электронных пар могут три равноценных атома фтора. При этом образуется p-связь с равномерно распределенной электронной плоскостью между атомами:

 

 

Это дополнительная, четвертая связь (p-связь) распределена между тремя атомами фтора. Она делокализована:

 

F

 

B

 

F F

 

Надо заметить, что p -орбиталь, не участвуя в гибридизации, стабилизирует общую связь между атомами. За счет p-связи кратность связи повышается, что приводит к уменьшению длины связей B–F.

У иона BF4 ориентация атомов фтора отличается от рассмотренной в молекуле BF3. Ион F имеет четыре электронные пары, одна из которых может перейти на свободную орбиталь атома В и образовать ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму. Поскольку разность энергий двух подуровней в атоме бора сравнительно мала (∆ E2s–2p = 5, 7 эВ) и атом бора имеет малый орбитальный радиус (0, 077 нм), то все четыре орбитали в атоме бора подвергаются sp3­­- гибридизации:

s + p → (sp ) → q .

Взаимная ориентация осей гибридных орбиталей – тетраэдрическая. Образующиеся s-связи неупрочнены p-связями, следовательно, длина связи B–F в ионе BF4 больше, чем в молекуле BF .

Пример 3. Изобразите схему перекрытия орбиталей в молекуле CO , учитывая, что она имеет линейную форму.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.