Springen naar inhoud

Organische hybridisatie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Dali_CF

    Dali_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 april 2005 - 18:11

Hallo,

Kan iemand mij uitleggen waarom de binding in een methaan molecuul, volgens een boekje dar ik nu zit te lezen, gevormd wordt door 4 sigma bindingen ieder tussen de sp3 orbitaal van C en s orbitaal van H.

Ik dacht namelijk dat het aantal orbitalen gelimiteerd was door het aantal elektronen danwel het energieniveau; hoe kan een C atoom dan een sp3 hybridisatie ondergaan (wanneer slechts 2 2p orbitalen zijn gevuld)?

Met vriendelijke groeten,
Caspar

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 11 april 2005 - 18:33

Hoi Caspar, welkom op Chemieforum.nl!

Als je nu de volledige elektronenconfiguratie opschrijft, hoeveel valentie-elektronen heeft koolstof dan? Dus ook, hoeveel bindingen kan het dan vormen?
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#3

Doom_Knight

    Doom_Knight


  • >100 berichten
  • 232 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 april 2005 - 18:55

Dat komt door het gegeven promotie. Veel elementen komen in verbindingen voor waar ze meer bindingen hebben dan hun grondtoestand toelaat.

De drijfveer voor het promoveren ligt hem in het feit dat het atoom in kwestie meer bindingen kan aangaan. Voor C betekent dit dat 1 van de 2s[sub]2[sub] elektronen promoveert naar het 2pz orbitaal waardoor C in staat is 4 bindingen in plaats van 2 aan te gaan, waardoor C ook sp3 gehybridiseerd kan zijn.

Hopelijk is het hiermee duidelijk.

#4

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 april 2005 - 19:08

Ik zou het iets anders zeggen: in de situatie waarbij het koolstofatoom omringd is door 4 waterstoffen zijn de 2s en 2p orbitalen volledig gevuld: met 4 elektronen oorspronkelijk van het koolstofatoom zelf (die gedeeld worden met de waterstoffen) en 4 die oorspronkelijk van de 4 waterstofatomen komen en nu ook worden gedeeld. Ze doen dan ook allemaal mee.

Dit geldt overigens altijd: in de edelgasconfiguratie zijn altijd "alle" buitenste schillen mooi gevuld.

De 2s en 2p orbitalen moeten zich in het C atoom van methaan alleen wel reorganiseren om de symmetrische tetraŽdrische omringing te regelen, en dat doen ze door de sp3 hybridisatie.

#5

Dali_CF

    Dali_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 april 2005 - 13:10

Ik zou het iets anders zeggen: in de situatie waarbij het koolstofatoom omringd is door 4 waterstoffen zijn de 2s en 2p orbitalen volledig gevuld: met 4 elektronen oorspronkelijk van het koolstofatoom zelf (die gedeeld worden met de waterstoffen) en 4 die oorspronkelijk van de 4 waterstofatomen komen en nu ook worden gedeeld. Ze doen dan ook allemaal mee.

Dat is inderdaad wat ik niet snapte: als alle elektronen die in de bindingen meedoen in die sp3 orbitaal zitten, waar zijn dan de elektronen voor de 1s orbitalen van waterstof?

Met andere woorden hoe kan er een sigma s/sp3 binding ontstaan als die s al meedoet met de sp3 orbitaal?

#6

Doom_Knight

    Doom_Knight


  • >100 berichten
  • 232 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 april 2005 - 14:16

Wel die 4 sp3 orbitalen van C bevatten alle 1 elektron.
Waterstof beschikt eveneens over 1 elektron, in het 1s orbitaal.
Bij methaan overlappen de 4 sp3 orbitalen van C met 4 s orbitalen van 4 H atomen waardoor zowel H en C beschikken over de edelgasconfiguratie

#7

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 april 2005 - 19:55

Wat mij erg geholpen heeft om die hybridisatie te vatten is dat hybridisatie gewoon een duur woord is voor "optellen en aftrekken".....

Stel je een raar atoom voor met twee orbitalen X en Y. In een bepaald geval kan het handig zijn om een orbitaal 0.707X+0.707Y te maken, een soort diagonaal. Dat is dus gewoon een "lineaire combinatie" van X en Y. Wat blijft er daarna nog over? De andere diagonaal 0.707X - 0.707Y.

Ditzelfde gaat op voor hybridisatie in echte atomen. Die orbitalen s en p en d enzo zijn gewoon functies. Al die functies zijn zo gekozen dat de integraal van een product van twee van die functies over de ruimte altijd nul is. (dat heet orthogonaal voor functies, zie orthogonaal op Wikipedia). Hybridisatie maakt lineaire combinaties van die functies op een zodanige manier dat alle "combinatiefuncties" ook weer die eigenschap hebben. Zoals met die 0.707 (half-wortel-twee) hierboven.

Wat gebeurt er dus als er een H atoom dicht bij een C atoom komt? Dan zal een elektron uit het C atoom een dusdanige lineaire combinatie van s en p functies uitkiezen dat die recht naar het H atoom wijst. Zodat de overlap met de 1s functie van het H atoom gemaximaliseerd is. En als je dat tegelijk wilt kunnen doen voor 4 H atomen in een regelmatige omringing, dan heet die combinatie op het C atoom een sp3 hybride.....





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures