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ハイブリッド軌道とは


はじめに

化学では、ハイブリダイゼーションは、2 つの原子軌道を組み合わせて新しいタイプの混成軌道を作成するものとして説明されています。まったく異なる形状、エネルギーなどを持つ混成軌道の開発は、この混合の結果であることがよくあります。原子軌道はほとんど同じエネルギーレベルで混成を行います。ただし、エネルギーが等しい場合、満たされた軌道と部分的に満たされた軌道の両方が前述のプロセスに参加できます。

あるいは、ハイブリダイゼーション理論は、結合形成、結合長、および結合エネルギーを理解するのに役立つため、原子価結合理論の拡張 (VSEPR) と見なすことができます。

ハイブリダイゼーションにはどのような種類がありますか?

1931 年、科学者 ポーリング 彼は、1931 年にハイブリダイゼーションの驚くべき理論を発見しました。彼はそれを、特定の原子の軌道のエネルギーがシフトして、等価なエネルギーの軌道を与えると説明し、プロセス ハイブリダイゼーションと呼びました。このプロセスにより、混成軌道と呼ばれる新しい軌道が出現します。

ハイブリダイゼーションの種類を決定する基準

ハイブリダイゼーションのタイプを決定するには、指定された規則に従う必要があります:

  • 合計数を計算します。価電子の。
  • 孤立電子対の総数を計算するか、オクテットまたはデュプレックスの総数を計算します。
  • 使用軌道を決定 =no.オクテットまたはデュプレックス + 単一電子ペアの数。




sp または対角ハイブリダイゼーション

通常対角混成として知られる sp 混成は、原子の同じ一次殻に属する 2 つの s 軌道と 1 つの p 軌道が結合して 2 つの新しい同一の混成軌道を生成するときに発生します。このハイブリダイゼーションによって生成された分子は、角度が 180 度の直線状の形状をしています。結果のハイブリッド オービタルには、50% s と 50%p の文字が含まれます。

化合物 BeH2 の結合形成:





sp2 または Trigonal Hybridization

この種の混成は sp2 として知られており、原子の同じ主殻からの 1 つの s 軌道と 2 つの p 軌道が結合して 3 つの新しい同等の混成軌道を生成するときに発生します。トリゴナル ハイブリダイゼーションのハイブリダイゼーションとしても知られています。ハイブリダイゼーション後、分子は 120 度の角度をもつ三角形のプランナーの形をとります。ハイブリッド軌道は約になります。 33.33% の s キャラクター &66.66% の p キャラクター。

化合物 BH3 の結合形成:





sp3 または四面体ハイブリダイゼーション

単一の p 軌道が新しい軌道を作るためにエネルギー混合プロセスに入るとき、そのような種類の混成は sp 混成と呼ばれます。 spハイブリダイゼーションを有する分子は、180°の角度の直線形状を持っていました。このハイブリダイゼーションによって形成された分子は、角度が 109o28' の四面体です。生成された混成軌道の約 25% は s 文字を持ち、75% は p 文字を持ちます。

Sp 3 d または三角両錐

sp3d ハイブリダイゼーションには、1 つの「s」軌道、3 つの「p」軌道、および 1 つの「d」軌道が含まれます。これらはすべて同じエネルギー レベルを持ち、5 つの縮退した同一の混成軌道を与えます。

sp3d2 または八面体

sp3 d2 ハイブリダイゼーションには、1' s'、3' p'、および 2 つの 'd' 軌道が含まれており、それらが混合して 6 つの類似した sp を作成します。 d2 混成軌道。

結論

上記の章では、混成軌道に関連するさまざまな概念と、sp、sp2 sp3、sp3d、sp3d2 混成軌道などのさまざまな構成を理解しました。私たちの環境のすべての要素が異常で予期しない方法で動作するため、ハイブリダイゼーションは重要なトピックです.

これらの要素の電気コンポーネントとその特性は、研究する興味深いトピックです。これらの要素の機能と使用方法の独自性により、これらの要素のさまざまな実用的な用途を描くことができます。私たちの環境の要素に関して言えば、さまざまな物理的性質を見ることができます。ハイブリダイゼーションの主題、またはそれが異なる分子の独自の組み合わせを可能にする方法は、科学において非常に重要です.

線形、三角平面、四面体、三方両錐、八面体など、さまざまな要素がさまざまな形を作ります。



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