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혼성화


원자 궤도의 인터 믹싱은 전형적으로 완전히 다른 에너지, 형태 및 기타 특성을 가진 하이브리드 궤도의 형성을 초래합니다. 

동일한 에너지 레벨을 가진 원자 궤도는 혼성화에 가장 관여하는 것입니다. 

그러나 완전히 채워진 반으로 가득 찬 궤도는 서로 같은 에너지를 갖는 한 완전히 채워질 수 있습니다.

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대안으로, 우리는 대안으로, 우리는 유대 형성, 결합 에너지 끈 및 채권 길이에 대한 이해를 돕는 밸런스 결합 이론의 확장으로 혼성화를 묘사 할 수 있습니다.

혼성화의 정의는 무엇입니까?

두 개의 원자 궤도가 결합되어 분자에서 하이브리드 궤도를 형성 할 때, 개별 ATOM의 궤도의 에너지는 동등한 에너지의 에너지를 제공합니다. 

이것은 두 개의 원자 궤도가 결합되어 분자에서 하이브리드 궤도를 형성 할 때 발생합니다. 

하이브리드 화는이 과정을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 하이브리드 화 과정은 원자 궤도와 유사한 에너지의 혼합을 포함한다. 그것은 두 개의 ''궤도 또는 두 개의 'p'궤도의 병합 또는 'S'궤도와 'P'궤도를 혼합하는 것과 가장 일반적으로 ''궤도를 'D'궤도와 믹싱하는 것과 관련이 있습니다.

하이브리드 궤도는이 과정의 결과로 형성되는 새로운 궤도입니다. 더 중요한 것은, 하이브리드 궤도는 분자 기하학뿐만 아니라 원자 결합 특성을 설명하는 데 매우 유용하다.

일러스트를 위해 탄소 원자의 경우를 고려하십시오. 이 원자는 4 개의 단일 결합을 형성하여 원자가 s 궤도가 3 개의 원자가 쉘 p 궤도와 혼합하여 총 4 개의 단일 결합을 초래한다. 

이 조합은 4 개의 SP3 혼합물을 형성하여 동등한 4 개의 SP3 혼합물을 형성합니다. 이 경우 4 개의 다른 원자에 결합 될 것입니다.

하이브리드 화의 가장 중요한 특성

1. 혼성화는 동일한 에너지를 가진 원자 궤도가 함께 모일 때 발생합니다.

2. 하이브리드 궤도는 원자 궤도와 같은 방식으로 두 개의 원자 궤도가 함께 혼합 될 때 형성됩니다.

3. 반으로 채워진 모든 궤도가 하이브리드 화 과정에 참여할 필요는 없습니다. 게임에 참여하는 약간 다른 에너지로 완전히 채워진 궤도의 가능성도 있습니다.

4. 혼성화는 결합 형성 과정에서만 발생하며 단일 가스 원자가 자체가 아닙니다.

5. 분자의 하이브리드 화가 알려진 경우, 분자의 모양을 미리 예측할 수 있습니다.

6. 하이브리드 궤도의 더 큰 엽은 항상 양의 부호를 가지고 있지만 반대쪽의 작은 로브는 항상 음수 부호를 가지고 있습니다. 

하이브리드 화는 많은 형태를 취할 수 있습니다-

하이브리드 화는 믹싱에 관여하는 궤도 유형에 따라 SP, SP2, SP3, SP3D, SP3D2, SP3D3으로 분류 될 수 있습니다.

SP 하이브리드 화

sp 하이브리드 화가 원자 믹스의 동일한 메인 쉘에서 하나의 및 1 개의 p 궤도가 관찰 될 때, 새로운 동등한 궤도를 형성 할 때 관찰됩니다. 이 과정의 결과로 형성된 하이브리드 화 된 궤도를 SP 하이브리드 화 된 궤도라고합니다. 그것은 180 °의 각도를 가진 선형 분자를 형성합니다.

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가장 일반적인 유형의 하이브리드 화 중 하나는 하나의 궤도와 동등한 하이브리드의‘p’를 혼합하여 자연스럽게 또는 비교할 수 있습니다. 이 유형의 하이브리드 화는 화학 산업에서 가장 흔합니다.

일부 서클에서는 대각선 하이브리드 화로 표시됩니다.

SP 하이브리드 궤도는 같은 양의 s와 p 문자-50 % s 및 50 % p 특성을 갖습니다.

SP 하이브리드 화의 예는 다음을 포함합니다 :

Bef2, Beh2 및 Becl2와 같은 모든 베릴륨 화합물은 독성입니다. .

C2H2와 같은 모든 탄소 함유 트리플 본드는 모든 화합물에 나타납니다.

SP2 하이브리드 화-

원자 결합의 동일한 쉘의 하나와 두 개의 p 궤도가 세 가지 동등한 궤도를 형성 할 때, 이것은 SP2 하이브리 디스로 지칭됩니다. 형성된 새로운 궤도는 SP2 하이브리드 궤도라고합니다.

SP2 하이브리드 화도 일부 원에서 삼각 하이브리드 화라고합니다.

그것은 하나의 궤도와 동일한 에너지의 두‘p’궤도를 SP2로 알려진 두 개의‘p’궤도를 혼합해야합니다.

삼중 대칭으로 형성되고 1200 ℃ ℃ ℃

의 혼합물.

차이에도 불구하고 세 개의 하이브리드 궤도는 모두 같은 평면에 남아 있으며 서로 120 ° 각도를 형성합니다. 형성된 각 하이브리드 궤도에는 33.33 %와 66.66 %‘P’의 특성이 있습니다.

중심 원자가 3 개의 다른 원자와 연결되어 있고 SP2 하이브리드 인 분자의 삼각형 평면 형태가 중앙 상대방의 Sp2 하이브리션의 결과입니다.

SP2 혼성화의 삽화

BF3, BH3 및 BH4

와 같은 모든 붕소 화합물

에틸렌은 모든 탄소 화합물 (C2H4)

sp3 하이브리드 화

sp3로도 알려진 정맥류 하이브리드 화는 원자 결합의 동일한 쉘에서 3 개의 p orbitals에서 발생합니다. 

이 유형의 하이브리드 화는 4 개의 새로운 등가 궤도의 형성을 특징으로합니다. 형성된 새로운 궤도는 SP3 하이브리드 궤도라고합니다.

이것은 일반 4 트레이드 론의 네 모서리의 방향으로 향하고 서로 109 ° 28 ′의 각도를 형성합니다.

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SP3 하이브리드 궤도에서 두 궤도 사이의 각도는 109.280도입니다.

각 sp3 하이브리드 궤도는 25 % s 문자와 75 % p 특성을 가지므로 하이브리드 sp3 궤도로 만듭니다.

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에탄 (C2H6) 및 메탄은 SP3 하이브리드 화의 두 가지 예입니다.

sp3d 하이브리드 화

SP3D 하이브리드 화에서, 1s 궤도, 3p 궤도 및 1D orbital은 함께 혼합되어 5 SP3D Orbitals의 형성을 유발합니다. 그들은 삼각 인 비 회화물 기하학을 가지고 있습니다.

삼각형 bipyramidal 대칭은 s, p 및 d onbitals의 조합에 의해 형성됩니다. 적도 궤도는 수평 평면에있는 3 개의 하이브리드 궤도입니다. 그들은 수평 평면에 위치하고 서로 120 °의 각도로 기울어진다.

전방 및 축 방향 궤도는 침전 각도에서 수직 평면에 위치한 두 개의 나머지 궤도입니다.

예를 들어, 펜타 클로라이드 인 펜타 클로라이드의 하이브리드 화는 예입니다 (pcl5)

sp3d2 하이브리드 화

1s, 3p 및 2D 궤도의 SP3D2 하이브리드 화는 6 개의 동일한 SP3D2 하이브리드 슈브리탈과 혼합 된 후 혼성 과정에 상호 대합됩니다.

이 6 개의 궤도는 팔면체의 4 개의 코너 방향으로 향합니다.

각각은 다른 사람과 관련하여 90 ° 각도로 기울어집니다.

결론-

두 개의 원자 궤도가 결합되어 분자에서 하이브리드 궤도를 형성 할 때, 개별 ATOM의 궤도의 에너지는 동등한 에너지의 에너지를 제공합니다.

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