If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.

Основное содержание
Текущее время:0:00Общая продолжительность:11:00

Транскрипция к видео

видеоролики об sp2 гибридизации углерод связывался с тремя атомами в этом видео мы рассмотрим пример где углерод связан с двумя другими атомами давайте начнем вот с этого атома углерода в молекуле ацетилена c 2 h 2 здесь он связан с водородом и с еще одним углеродом то есть всего с двумя другими атомами как выяснилось молекула ацетилена имеет линейную структуру а угол между двумя вот этими связями равен 180 градусам значит мы сталкиваемся с новой формой гибридизацией с новой геометрией чтобы разобраться с какой гибридизации мы имеем дело рассмотрим электронную конфигурацию атома углерода в возбужденном состоянии здесь у нас четыре валентных электрона атома углерода находящегося в возбужденном состоянии вот они 1 2 3 и 4 и поскольку углерод соединяется с двумя атомами значит в нем будут 2 гибридные орбитали у s-орбитали будет чуть более высокий энергетический уровень в то время как p-орбиталь понизит свой энергетический уровень таким образом у нас получится гибриды из одной s-орбитали и одной p-орбитали плюс останутся две обычные p-орбитали на каждой из которых будет по одному электрону в итоге мы имеем 4 валентных электронов у атома углерода но без s-орбитали она теперь гидратируется sp-орбиталью с образованием sp3 гибридных орбиталей аналогично это больше не p-орбиталь это sp гибридная орбиталь такой процесс называется sp гибридизацией поскольку новый орбиталей образуется из одной s-орбитали и одной p-орбитали в итоге этот атом углерода sp-гибридизован поскольку связан с двумя атомами второй атом углерода также sp-гибридизован теперь давайте представим себе как выглядят эти гибридные орбитали в гибридизации участвуют две орбитали s-орбиталь сферической формы и p-орбиталь форме восьмерки затем после их слиянии образуются две sp гибридные орбитали у которых одна из петель восьмерки чуть больше и как и раньше меньшая петля на схемах обычно не учитывается рисуется только большая так как в гибридизации участвуют две орбитали то в гибриде будет 10 процентов от s-орбитали и 50 процентов от p-орбиталей доля s-орбитали больше чем в предыдущих орбиталях в sp3 гибридизации от s-орбитали было всего двадцать пять процентов в sp2 гибридизации от s-орбитали было 33 процента в sp-гибридизации от s-орбитали будет целых 50 процентов поскольку s-орбитали располагается ближе к ядру атома чем p-орбиталь ты в гибридные орбитали большая петля кажется плотнее ближе к ядру и как следствие связь psp гибридным орбиталям будет короче чем больше доля s-орбитали в гибриде тем меньше гибридная орбиталь тем короче связь теперь вернемся к ацетилену мы теперь знаем что оба атома углерода находится в sp-гибридизован нам состояние перерисую схему чуть ниже чтобы не возвращаться каждый раз наверх два углерода связанный тройной связью друг с другом и одинарными связями с атомами водорода мы знаем что каждый атом углерода находится в sp-гибридизован нам состояние а значит у каждого из них будет по двери sp гибридные орбитали вот одна из по гибридная орбиталь повторюсь на схемах меньшую петлю обычно опускают и вот еще одна sp гибридная орбиталь вернемся к электронной конфигурацией у атомов углерода 2 из 5 гибридные орбитали на каждой из которых находится по одному валентному электрону отметим их и если углерод находится в sp3 гибридизирован нам состояние у него остаются еще две обычные p-орбитали на каждой из которых также есть по одному валентному электрону их тоже изобразим вот одна p-орбиталь с одним валентным электроном и вот еще одна аналогичная вот так примерно выглядит sp-гибридизованный атом углерода допустим это был этот левый атом правый атом углерода находится в точно таком же состоянии вот у него одна из гибридных орбитали с одним валентным электроном еще одна снова посмотрим на его электронную конфигурацию у этого атома также остаются еще две обычные p-орбитали с одним валентным электроном на каждой из них давайте их изобразим вот одна p-орбиталь с одним валентным электроном и вот еще одна аналогичная добавим атомы водорода с каждой стороны будет по одному атому водорода у атома водорода есть 1s орбиталь с одним валентным электроном и с другой стороны еще один водород с одним валентным электроном на s-орбитали теперь мы можем проанализировать какие же связи здесь образуются мы знаем что если атомы образуют связь перекрыванием с орбиталей вдоль линии соединения атомов как например здесь то перед нами сигма-связь два атома углерода также соединяется перекрыванием с орбиталей значит здесь тоже сигма-связь и слева еще одна сигма-связь таким образом в молекуле ацетилена 3 сигма-связи видеоролики об sp2 гибридизации мы видели что два атома углерода образуют между собой еще и пи-связь двумя p-орбиталями в нашем случае у нас тоже есть пи-связь p-орбитали перекрываются выше и ниже я der но здесь мы наблюдаем еще одну пи-связь другие 2 p-орбитали также перекрываются друг с другом ниже и выше ягер таким образом в молекуле ацетилена 2 пи-связи на схеме а красным цветом отмечу сигма-связи это вот эта связь между углеродом и водородом между двумя атомами углерода также есть одна сигма-связь пусть это будет например вот эта средняя связь между углеродом и оставшимся водородом также сигма-связь 3 сигма-связи но между атомами углерода тройная связь две оставшиеся связи этапе связи в молекуле ацетилена 3 сигма-связи и 2 пи-связи как вы помните пи-связь предотвращает свободное вращение атомы углерода не могут вращаться вдоль сигма-связи из-за того что этому препятствует сразу 2 пи-связи запишем в тройной связи нет свободного вращения молекулы имеют линейную форму все атомы в ней выстроены линейно расстояние между двумя атомами углерода давайте я их обведу вот один и вот второй приблизительно равно одной целой 20 100 монк стрима длина связи получилось еще меньше чем в прошлых видео причин этому возросшее влияние s-орбитали так как она расположена ближе к ядру атома чем p-орбиталь значит такая гибридная орбиталь будет короче и как следствие тройная связь между атомами углерода будет короче двойной или одинарной теперь давайте еще раз изобразим схему молекулы и проанализируем ее с точки зрения стерического числа 2 углерода связанный тройной связью и также еще у нас есть два водорода стерическое число используется для определения типа гибридизацией стерическое число находится как сумма количество сигма-связей так и количество неподеленных электронных пар к примеру мы хотим найти стерическое число для вот этого атома углерода посчитаем сколько у него сигма-связей одна сигма-связь с атомом водорода и одна сигма-связь есть в тройной связи со вторым атомом углерода оставшиеся связи этапе связи таким образом у этого атома углерода 2 сигма-связи и нет неподеленных электронных пар 2 + 0 это 2 значит у этого атома 2 гибридные орбитали получены из одной s-орбитали и одной p-орбитали таким образом его стерическое число два и следовательно он находится в sp-гибридизован нам состояние оба этих атома углерода находится в sp-гибридизован нам состояние вот как можно прийти к тому же выводу при помощи стерического числа еще раз повторю что углы между связями здесь равны 180 градусам давайте рассмотрим ещё один пример анализа молекулы при помощи стерического числа рассмотрим диоксид углерода углекислый газ co2 наша задача узнать в каком состоянии находится в этой молекуле атом углерода первым делом нужно выяснить количество сигма-связей из предыдущего видео я знаю что в двойных связях одна из них сигма-связь и 2 пи-связь а значит между углеродом и первым кислородом 1 сигма-связь и между углеродом и вторым кислородом еще одна сигма-связь таким образом у этого атома углерода 2 сигма-связи и нет неподеленных электронных пар 2 + 0 дает стерическое число равное двум значит у этого атома углерода 2 гибридные связи то есть он sp-гибридизован следовательно эта молекула тоже имеет линейную структуру и угол между связями в ней также равен 180 градусам стерическое число это очень удобный способ анализа гибридизации атомов в молекуле и пространственной структуры всей молекулы в следующем видео мы рассмотрим пару примеров органических молекул где атоме находятся в разных состояниях гибридизацией спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим