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:9:47

Транскрипция к видео

концепция стерического числа очень полезно так как это показывает нам количество гибридных орбиталей для того чтобы найти стерическое число нужно найти сумму всех сигма-связей или одиночных связей и к ней добавить количество одиночных пар электронов давайте сделаем это для метана то есть если мне нужно найти стерическое число оно будет равняться количеству сигма-связей поэтому посмотрим на углерод и посчитаем один два три четыре сигма-связи или одиночных связей и так у меня 4 сигма-связи также у меня нет одиночных пар электронов вокруг углерода поэтому 4 + 0 даст нам стерическое число 4 в предыдущем видео мы рассматривали гибридизацию по типу sp3 где мы получили четыре необходимых гибридных орбиталей то есть стерическое число покажет нам необходимы и 4 гибридные орбитали поэтому мы возьмем 1s орбиталь и 3 p-орбитали и это даст нам 4 гибридных орбитали sp3 это значит что углерод должен быть гибридизирован по типу sp3 давайте это нарисуем этот углерод гибридизирован по типу sp3 и в предыдущем видео мы это изобразили нарисуем четыре sp 3 гибридные орбитали для этого углерода и в каждой из четырех sp3 орбитали по одному валентному электрону а затем один валентный электрон в не гибридный с орбитали водорода то есть мы нарисовали атомы водорода и 1 валентный электрон это перекрывание передних частей а это сигма-связь о которой мы говорили в предыдущем видео а теперь когда у нас есть это изображение молекулы метана можно подумать об этих парах электронов эти пары электронов будут отталкиваться друг друга так как отталкивают друг друга заряды теория отталкивания электронных пар валентной оболочке говорит о том что пара электронов будут отталкиваться друг друга и отходить друг от друга как можно дальше в пространство это значит что расположение этих электронов обретет форму тетраэдра давайте это запишем у нас есть расположение пар электронов углерода в форме тетраэдра определяя молекулярную геометрию то есть и геометрию группы электронов нужно брать во внимание всю молекулу я нарисую эти электроны или связанные электроны получается клиновидная связь направленная к нам из пространства пунктир эта связь уходящие от нас в пространство эти линии лежат на плоской поверхности мы можем нарисовать атомы водорода и это будет одним из способов изображения молекулы метана который стремится показать геометрию целые молекулы и так расположение атомов также будет форме тетраэдра и мы запишем это форма тетраэдра попробуем представить себе эту 4 стороннюю фигуру так как тит райдер это 4-х сторонняя фигура тогда это будет одна сторона и затем нарисуем и вторую сторону если я начерчу линию позади то получится 4 сторона нашего тетраэдра и так геометрия этой группы электронов имеет форму тетраэдра поэтому молекулярная геометрия метана имеет форму тетраэдра также у нас есть угол связи я его изображу угол связи между атомами водород углерод-водород будет равняться приблизительно 109,5 градуса давайте проведем такой же анализ для другой молекулы например для аммиака или nh3 если мы хотим найти стерическое число нам нужно количество сигма-связей которых у нас 1 2 3 3 сигма-связи плюс количество одиночных пар электронов у меня есть одна одиночная пара электронов поэтому 3 плюс 1 до 100 не стерическое число 4 то есть мне нужно четыре гибридные орбитали и я повторю что когда нам нужно 4 гибридные орбитали я знаю что этот атом азота должен быть гибридизирован по типу sp3 потому что гибридизация по тип sp 3 даст нам 4 гибридные орбитали поэтому давайте нарисуем эти четыре гибридные орбитали это атом азота и вокруг него мы нарисуем четыре орбитали 1 2 3 и 4 это 4 гибридные орбитали когда мы нарисуем точечную структуру азота у него будет один электрон 2 3 и 2 электрона на этой орбитали затем мы обозначим атомы водорода напомню что каждого водорода по одному электрону на не гибридной s-орбитали и мы нарисуем атомы водорода это перекрывание орбиталей это сигма-связь и это сигма-связь и это тоже сигма-связь то есть 3 сигма-связи в молекуле аммиака а также это одиночная пара электронов расположение этих пар электронов будет таким как мы говорили то есть пара электронов или группы электронов расположены в форме тетраэдра теория отталкивания электронных пар валентной оболочке говорит о том как они будут отталкиваться однако это еще не форма молекулы поэтому я нарисую еще одно изображение и мы обсудим молекулярную геометрию я нарисую связаны и электроны а также не связанной электроны то есть эту одиночную пару заключенную в гибридную орбиталь sp3 итак расположение электронов не принимает форму тетраэдра это происходит из-за этой одиночные пары электронов сверху это одиночная пара электронов будет отталкивать эти связаны электроны сильнее чем в предыдущем примере и так как она будет отталкивать электроны сильнее у нас не получится угол связи 109,5 градуса он будет меньше я использую тот же цвет какой я использовал и так этот угол связи не равен 109,5 градуса он будет немного меньше из-за большего отталкивания поэтому он будет равен приблизительно 107 градусом и с точки зрения формы молекулы мы не будем и называть тетраэдра mp3 гранной пирамидой давайте я это запишу диаметре я молекула аммиака это трёхгранная пирамида давайте проанализируем ее 3 gran ность относится к тому факту что азот связан с тремя атомами и так азот связан с тремя атомами водорода что придает молекуле трехгранную форму пирамидальная форма происходит от того что изображая форму молекулы мы игнорируем одиночные пары электронов если мы игнорируем одиночные пары электронов и берем только атом азота здесь на вершине молекула обретает форму пирамиды то есть азот связан с тремя другими атомами этом этим и этим в этой пирамиде и так форма молекул аммиака это трёхгранная пирамиды и азот в ней гибридизирован по типу sp3 рассмотрим еще один пример и это будет вода сначала мы посчитаем стерическое число стерическое число будет равно количеству сигма-связей то есть 1 2 2 сигма-связи плюс количество одиночных пар электронов здесь одна одиночная пара еще одна два плюс два равно четырем то есть четыре гибридные орбитали в предыдущих двух примерах мы уже видели что если вам нужно 4 гибридные орбитали это будет гибридизация по типу sp3 то есть у вас четыре sp 3 гибридные орбитали значит кислород гибридизирован по типу sp3 и я это запишу кислород гибридизирован по типу sp3 мы покажем кислород с его четырьмя гибридными орбиталями я нарисую четыре орбитали что касается электронов в этой орбитали один электрон в этой 1 и эти орбитали получат по два электрона то есть мы изобразили все шесть валентных электронов кислорода когда мы добавляем атом водорода давайте нарисуем водород повторим ещё раз у каждого атома водорода по одному электрону в не гибридной s-орбитали наложение связей получится вот здесь одна сигма-связь еще одна сигма-связь то есть 2 сигма-связи молекулы воды снова расположения пар электронов имеет форму тетраэдра и теория отталкивания электронных пар валентной оболочке говорит о том что электроны отталкиваются поэтому группа электронов имеет форму тетраэдра но это не является формой всей молекулы из-за гибридных орбиталей и электронных групп геометрия молекулы другая и я изображу ее здесь это наша молекула воды где нарисую связанные электроны затем и несвязанные электроны эта ситуация отличается от ситуации с аммиаком в аммиаке у нас была одна одиночная пара электронов отталкивающая эти связанные электроны а в воде у нас две одиночные пары электронов отталкивающее эти связанные электроны что изменит угол связей это укоротит их длину даже больше чем в предыдущем примере угол связи снижается приблизительно до 105 градусов если округлить и так изучая молекулярную геометрию или форма молекулы воды мы по сути будем называть ее изогнутой или угловой геометрией так как мы игнорируем одиночные пара электронов в итоге получается этот кислород и этот угол поэтому можно назвать ее угловой то есть изогнутая или угловая молекулярная геометрия получается из-за того что мы игнорируем одиночные пара электронов это были примеры трех молекул в которых центральный атом в этих трех молекул of гибридизирован по типу sp3 это один из способов определить общую молекулярную геометрию проанализировать углы связи это как гибридные орбитали влияют на структуру этих молекул