Moment dipolowy -moment dipolowy wiązania, - moment dipolowy cząsteczki, sposoby określania momentu dipolowego cząsteczki - hybrydyzacja a geometria przestrzenna drobin

Moment dipolowy wiązana μ [Cm] Asymetryczny rozkład ładunku wywołuje powstanie momentu dipolowego elektrycznego – iloczyn (wektorowy) ładunku i odległości na jaką ten ładunek jest przesunięty. μ = q · l (q – cząstkowy ładunek elektryczny [C] , l odległość miedzy środkami ciężkości ładunków elektrycznych [m] Jednostką momentu dipolowego jest kulombometr [Cm] oraz debaj (1D = 3,333·10-30Cm Moment dipolowy wiązania – miara przesunięcia elektronów tworzących wiązanie chemiczne w kierunku jądra pierwiastka bardziej elektroujemnego w heterocząsteczkach.

Moment dipolowy cząsteczki μcz Moment dipolowy cząsteczki – suma wektorowa momentów dipolowych poszczególnych wiązań. :wiązanie kowalenc. polaryz. :pary elektronowe niewiążące δ+, δ- : cząstkowe ładunki elektryczne : wektor momentu dipolowego (δ+ δ-) : suma wektorów momentów dipolowych Oδ- Hδ+ δ+H Oδ- δ+H Hδ+ μ≠0

Sposób określania momentu dipolowego wybranych cząsteczek Tu kliknij aby przejść do slajdu 5 CCl4 CO2 CH3Cl NH3 μ = O μ ≠ O Cδ+ Clδ- Cδ+ Hδ+ Clδ- Nδ- Hδ+ Cδ+ Oδ- C H Cl C Cl C O N H

Cząsteczka polarna – dipolowa Moment dipolowy wiązania nie jest równoznaczny z momentem dipolowym cząsteczki: Cząsteczki CO2, SO3, CH4, CCl4 są apolarne, chociaż momenty dipolowe wiązań są różne od zera, jednak rozkład ładunku elektrycznego jest symetryczny – momenty dipolowe wiązań są przeciwnie skierowane i znoszą się. Cząsteczki H2O, H2S mają budowę kątową – momenty dipolowe wiązań nie znoszą się , cząsteczka ma niesymetryczny rozkład ładunków elektrycznych są dipolami. Cząsteczki dwuatomowe heterojądrowe (HF, HCl, HBr, HI) posiadają trwałe elektryczne momenty dipolowe – są dipolami. Cząsteczka NH3 ma budową czworościanu, dzięki wolnej parze elektronowej na atomie N rozkład ładunków elektrycznych jest niesymetryczny a suma momentów dipolowych wiązań jest różna od zera, a cząsteczka jest dipolem - cząsteczką polarną. Tu kliknij aby wrócić do slajdu 1

Ważniejsze rodzaje hybrydyzacji Hybrydyzacja atomu Figura geomet. określająca położ. orbitali zhybrydyz. Stan podstawowy i wzbudzony atomu Orbitale biorące udział w hybrydyzacji Przykłady drobin Diagonalna Linia prosta Be:1s22s2 1s22s12p1 C: 1s22s2p2 1s22s12p3 sp: 2 orbitale sp, kąt = 180o sp: 2 orbitale sp + 2 orbitale 2p BeH2 HC ≡ CH, HC ≡ N Trygonalna Trójkąt równoboczny B:1s22s22p1 1s22s12p2 sp2: 3 orbitale sp2, kąt = 120o sp: 3 orbitale sp2 + orbitale 2p BCl3 H2C = O Tetraedryczna Tetraedr (czworościan) P: 1s22s22p63s23p3 N: 1s22s22p3 O: 1s22s22p4 S: 1s22s22p63s23p4 C:1s22s2p2 Si: 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s13p3 sp3: 4 orbitale sp3 w tym 1 orbital obsadzony jest parą e-, ok.93o< kąt < 109o28` jw. sp3: 4 orbitale sp3 w tym 2 orbitale obsadzone parami e- sp3: 4 orbitale sp3 PCl3, PH3 NH3 H2O H2S CH4, CCl4 SiH4

Ważniejsze rodzaje hybrydyzacji - cd Hybrydyzacja atomu Figura geomet. określająca położ. orbitali zhybrydyz. Stan podstawowy i wzbudzony atomu Orbitale biorące udział w hybrydyzacji i przykłady drobin Kwadratowa Kwadrat może dot. at. pierw. okresu 3 i kolejnych sp2d - wymieszanie 1 orbitalu s oraz 2-ch orbitali p i 1 orbitalu d, orbitale są skierowanie do narożników kwadratu, kąty = 90o Bipiramidalna Bipiramida trygonalna P: 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s13p3d1 S:1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p43d1 Cl: 1s22s23s23p5 1s22s23s23p43d1 sp3d – pięć orbitali sp3d, trzy orbitale skierowane są do narożników trójkąta równobocznego kąty = 120o, 2 orbitale są ┴ do płaszczyzny w której leżą trzy orbitale – (kąty = 90o), PCl5 sp3d - jeden z 5-ciu orbitali sp3d obsadza para e- , SF4 sp3d - dwa z 5-ciu orbitali sp3d obsadzają pary e- , ClF3 Oktaedryczna Ośmiościan foremny – bipiramida tetragonalna 1s22s22p63s13p33d2 I:[Kr]4d105s25p5 I[Kr]4d105s25p35d2 sp3d2 – 6 orbitali skierowanych do narożników ośmiościanu foremnego, SF6 sp3d2 – 6 orbitali, jeden z 6 orbitali obsadzony jest parą e-, IF5 Bipiramidalno-pentagonalna Bipiramida pentagonalna I[Kr]4d105s15p35d3 sp3d3 –siedem orbitali skierowanych do narożników bipiramidy pentagonalnej, IF7

Przestrzenny rozkład wiązań tworzonych przez orbitale zhybrydyzowne sp sp2 sp3 sp3d sp3d2 sp3d3 Tu kliknij aby wrócić do slajdu 6 Tu kliknij aby wrócić do slajdu 7