Теория гибридизации
Содержание
Введение 3
1. Теория гибридизации 4
1.1 Локализованные молекулярные орбитали (ЛМО) 4
1.2 Гибридизация и пространственная направленность химических связей 5
2. Влияние гибридизации на электроотрицательность и свойства органических молекул 6
3. Классификация химических связей в органических соединениях 14
Заключение 23
Список литературы 24
Введение
В качественной теории молекулярных орбиталей получаемые в результате прибли¬женных решений уравнения Шрёдингера молекулярные орбитали многоатомных молекул являются в общем случае многоцентро¬выми функциями — линейными комбинациями атомных орбиталей нескольких атомных центров. Такое описание не связано прямо с понятием химической связи в структурной теории, где связь представляет собой локальное свойство, относящееся к двум соседним атомам. Можно преобразовать атомные орбитали таким образом, чтобы придать им направленность, характерную для конфигурации об¬разуемых данным атомом химических связей, и на основе этих новых (гибридных) атомных орбиталей подойти к описанию и прогнозированию геометрии молекул. Представления о гибридизации атомных орбиталей были введены в 30-х годах нашего столетия Л. Полингом. Понятие о гибридизации орбиталей тесно связано с понятием о локализованных молекулярных орбиталях.
Предмет курсовой работы – гибридизация.
Объект курсовой работы – теория гибридизации.
Цель курсовой работы – рассмотреть теорию гибридизации.
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
- рассмотреть локализованные молекулярные орбитали;
- изучить влияние гибридизации на электроотрицательность и свойства органических молекул;
- рассмотреть классификацию химических связей в органических соединениях.
1. Теория гибридизации
1.1 Локализованные молекулярные орбитали (ЛМО)
Делокализованные по многим центрам молекулы молекулярные орбитали (МО), получен¬ные в результате решения уравнений Рутаана, называемые каноническими МО, можно преобразовать к другому виду МО, локализованных на определенных связях (или фрагментах) молеку¬лы. Такие МО называют локализованными и обозначают как ЛМО.
Если молекула содержит N электронов, размещенных на n = N/2 дважды заполненных МО, ее полная волновая функция может быть записана в виде определителя:
1.2 Гибридизация и пространственная направленность химических связей
Как видно из рис. 1, гибридная атомных орбиталей (АО) отличается от водородоподобных АО значительным концентрированием электронной плот¬ности в определенном направлении пространства. Естественно по¬лагать, что именно в этих направлениях будут возникать химичес¬кие связи при перекрывании электронных облаков орбиталей, об¬разующих связь атомов [4, с. 58].
2. Влияние гибридизации на электроотрицательность и свойства органических молекул
Гибридизация — процесс усреднения формы атомных орбиталей при образовании связей в молекуле, сопровождающийся уменьшением энергии.
Основные типы гибридизации:
1) sр — образуются 2 орбитали, лежащие на одной прямой.
2) sр2 — образуются 3 орбитали, направленные к вершинам правильного треугольника.
3) ар3 — образуются 4 орбитали, направленные к вершинам тетраэдра.
3. Классификация химических связей в органических соединениях
Гетерополярная (электровалентная) связь. Если между двумя атомами или двумя группами атомов имеет место электростатическое взаимодействие, приводящее к сильному притяжению и образованию химической связи, то такая связь называется гетерополярной или электровалентной.
Заключение
Гибридизация орбиталей — концепция смешения разных, но близких по энергии орбиталей данного атома, с возникновением того же числа новых гибридных орбиталей, одинаковых по энергии и форме. Гибридизация атомных орбиталей происходит при возникновении ковалентной связи между атомами. Гибридизация орбиталей очень полезна при объяснении формы молекулярных орбиталей и является интегральной частью теории валентных связей.
Список литературы
1. Потапов В.М., Чертков И.Н. Строение органических веществ: Пособие для учащихся 10 кл. - 3-е изд. - М.: Просвещение, 1980. - 144 с.
2. Васильева К.В., Буховец С.В., Журавлева Л.Е., Трошева М.П. Задачи и упражнения по органической химии. - М., 1982.
3. Иванов В.Т., Горленко В.А., Гева O.K. Органическая химия. - М., 2003.
4. Ким А.М. Органическая химия. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002.
5. Нифантьев Э. Е., Миллиареси Е. Е. Курс органической химии. - М: Прометей, 1993.
6. Шабаров Ю. С. Органическая химия. - М.: Химия,2000.
7. Белобродов В.Л., Зубарян С.Э., Лузин А.П., Тюкавкина Н.А. Органическая химия. - М.: Дрофа, 2003.
8. Березин Б.Д., Березин Д.Б. Курс современной органической химии. - М.,1999.
9. Днепровский А. С., Темникова Т.И. Теоретические основы органической химии. - Л., 1979.
10. Морисон Р., Бойд Р. Органическая химия. - М., Мир, 1974.
11. Нейланд О. Я. Органическая химия. - М.: Высшая школа, 1990.
12. Несмеянов А. К., Несмеянов Н. А. Начала органической химии. - М., Химия, 1974. - Т. 1-2.
13. Перекалин В. В., Зонис С. А. Органическая химия. - М.: Просвещение, 1982.
14. Робертс Дж., Касерио М. Основы органической химии. - М.: Мир, 1978. - Т. 1-2.
15. Терней А. Современная органическая химия. - М.: Мир, 1981. - Т. 1-2.