p 궤도의 하이브리드 화는 분자 구조와 특성을 이해하는 데 중요한 요소입니다. 혼성화는 S 및 P 궤도의 전자와 화학적으로 상호 작용하여 결합 및 비 결합 전자 쌍을 형성하는 전자를 포함한다. 이러한 궤도 배열은 SP, SP3 및 SP2 혼성화로 추가로 분류된다. 혼성화는 전자가 에너지 수준 다이어그램으로 배열 된 후 핵 주위의 원자 궤도의 겹침으로, 종종“분자 궤도에 대한 원자 궤도 기여”라고 불리는 것입니다. 에너지 수준 당 AOCM의 수는 결합에 관여하는 각 요소에 이용 가능한 S, P 및 D 궤도의 수에 의해 결정됩니다.
.SP2 하이브리드 화 :
일부 원자에는 하나 이상의 수소 원자가 부착되어 있습니다 (예 :CH4). 두 번째 H는이 경우 +1 공식 요금이 있습니다. SP2 하이브리드 화는 두 H 원자 사이에 한 쌍의 P 전자가 공유 될 때 발생합니다.
두 번째 수소의 공식 전하는 하나의 궤도 만 전자 쌍을 수용 할 수 있기 때문에 화학적 결합 에너지를 변화시키지 않습니다. 결과를 SP2 하이브리드 화 분자라고합니다.
SP2 하이브리드는 유기 화학에서 중요합니다.
카르 보닐 그룹은 가장 낮은 비어있는 분자 궤도 수준을 차지합니다. 인접한 원자에서 고독한 쌍을 받아 들일 수 없으며 결합을 형성 할 수 없습니다. 고독한 전자 쌍은 SP2- 하이브리드 결합을 통해 두 원자 또는 분자 사이에서만 공유 될 수 있습니다.
이 분자에 대한 가장 높은 점유 분자 궤도는 변하지 않고 sp2 하이브리드 화됩니다. 그것은이 사면체 분자의 가장 높은 점유 궤도에있는 전자가 모두 쌍을 이룬다는 것을 의미한다. 고독한 쌍을 수용 할 수있는 유일한 궤도는 SP2 하이브리드 화 유형입니다. 세 번째 탄소 (표시되지 않음)에는 하나의 산소 원자 또는 다른 탄소 원자와 공유 할 수있는 고독한 쌍이 있습니다.
sp2 acenes의 하이브리드 화 :
카르 보닐 그룹은 가장 낮은 비어있는 분자 궤도 수준을 차지합니다. 인접한 원자에서 고독한 쌍을 받아 들일 수 없으며 결합을 형성 할 수 없습니다. 고독한 쌍은 SP2- 하이브리드 결합을 통해 두 원자 또는 분자 사이에서만 공유 할 수 있습니다.
이 분자의 최고 점유 분자 궤도는 변하지 않는 SP2 하이브리드 화 되어이 사면체 분자의 가장 높은 점유 궤도에있는 전자가 모두 쌍을 이루는 것을 의미합니다. 고독한 쌍을 수용 할 수있는 유일한 궤도는 SP2 하이브리드 화 유형입니다. 세 번째 탄소 (표시되지 않음)에는 하나의 산소 원자 또는 다른 탄소 원자와 공유 할 수있는 고독한 쌍이 있습니다.
SP2 혼성화의 모양 :
p orbitals는 한쪽 끝에 약간의 양의 로브와 음의 로브가있는 선형 배열을 갖습니다. 심장과 같은 모양이없는이 배열을 평면이라고합니다. SP2 혼성화의 기호는 SP2 하이브리드 화 궤도 쌍을 구성하는 두 평면의 한 평면 (XY)을 나타냅니다.
SP2 하이브리드 화의 특성 :
SP2 하이브리드 궤도는 선형 모양을 가지므로 다른 궤도와 상당한 겹침을 가능하게합니다. S, P 및 D 궤도의 가장 일반적인 특성 중 하나는 분자 궤도 (Mo) 레벨이라고하는 다른 구성에서 겹칠 수있는 능력입니다.
SP2 하이브리드 화 된 분자 궤도는 유기 화학에 매우 유용한 특정 특성을 가지고 있습니다.
-
전자 밀도는 원자의 핵 또는 p 원자 궤도에 부착 된 그룹 사이에 집중됩니다. -
혼성화 과정을 통해 인접한 원자의 원자 궤도와 상당한 중첩을 허용하여 σ (sigma) 및 π (pi) 결합이 형성됩니다. 시그마 본드는 분자를 함께 보유하는 결합입니다. -
하이브리드 궤도는 공명을 나타냅니다. 하나의 전자 쌍이 한 쌍을 하나 이상의 위치에 배포함으로써 파동 함수를 위반하지 않고 두 개의 동등한 위치를 이동할 수있는 효과입니다. . -
p 궤도가 옥셋 규칙에 따라있는 것처럼, S와 P 전자도 유사한 동작을 나타내며, 최대 8 개의 전자가 임의의 궤도에있을 수 있습니다. D- 궤도와 마찬가지로, SP 궤도의 전자는 스핀 궤도 결합을 나타낸다. SP2 하이브리드 화는 짝을 이루지 않은 전자의 존재를 허용합니다.
분자 궤도 :
분자 궤도를 묘사하는 것은 특히 비전도 수준 일 때 까다 롭습니다. 본드는 고정 된 모양과 에너지를 가지며, 형성 후에는 변경할 수 없습니다. 대조적으로, 여기에 기술 된 궤도는 다양한 가능한 형태로 배치 될 수있다. 이러한 모양은 수학적 구성입니다. 가상 궤도 자체는 기존의 지오메트리와 3 차원 공간의 규칙을 무시하는 매우 이상한 공간이기 때문에 설명하기 쉽지 않습니다.
분자의 궤도 형태는 대칭 요소와 개별 궤도 영역에서 전자 쌍의 하이브리드 화와 관련하여 설명됩니다. 이 설명은 종종 수학적 공식처럼 보입니다. 분자와 다양한 모양이 더 크고 더 복잡한 공간 분자이기 때문에 독특한 수학이 있습니다.
결론
단일 본드는 전자를 분리 할 수 없습니다. 따라서 S- 궤도에서 하나의 고독한 전자를 기대하는 것은 불가능합니다. 따라서, SP2 하이브리드 화 된 분자는 항상 선형 모양을 갖는다. 이론적 궤도는 구형 모양을 가질 것이며, 모든 탄소 분자에서 분자 궤도는 선형이 아닙니다. S-orbitals는 엄격하게 비 모전이없고 다른 궤도와 겹치지 않기 때문에 SP 혼성화 된 분자 궤도는 선형이다. SP2 하이브리드 화 된 분자 형성 동안 결합에 고독한 전자가 없다.
