Wat is de hybridisatie van NH_3?

Wat is de hybridisatie van NH_3?
Anonim

Ammonia (# "NH" _3) #of, nauwkeuriger gezegd, het centrale atoom in ammoniak, is # "Sp" ^ 3 # gehybridiseerd. Hier is hoe je dit zou gaan bepalen.

Eerst, begin met # "NH" _3 #Lewis-structuur, die verantwoordelijk moet zijn 8 valentie-elektronen - 5 van stikstof en 1 van elk waterstofatoom.

Zoals je ziet, zijn inderdaad alle valentie-elektronen verantwoordelijk - 2 voor elke covalente binding tussen stikstof en waterstof, en 2 van het eenzame paar dat op het stikstofatoom aanwezig is.

Nu, hier wordt het interessant. De energieniveaus van stikstof zien er als volgt uit

Als we naar dit energiediagram kijken, zou je kunnen zien dat elk van de drie p-orbitalen is beschikbaar voor binding, dus waarom zou het atoom moeten worden gehybridiseerd? Hier komen stabiliteit en geometrie om de hoek kijken.

Als de drie waterstofatomen zouden binden met stikstof met behulp van de beschikbare p-orbitalen, de bindingshoeken zouden zijn #'90'^@#. Dit kan echter niet plaatsvinden omdat elektronenrijke gebieden zo ver mogelijk van elkaar verwijderd moeten zijn # "3D" # ruimte - dit is de reden waarom de hoek van de binding in ammoniak ongeveer is #'107'^@#.

Bovendien zouden de hybride orbitalen zorgen voor de vorming van een sterkere binding met de waterstofatomen, aangezien hybride orbitalen gevormd worden s en p-orbitalen hebben een grotere elektronendichtheid aan één kant van de lob - de zijde die bindt met het waterstofatoom.

Molecuulstabiliteit komt ook in het spel, sinds de # "Sp" ^ 3 # hybride orbitalen zullen lager zijn in energie dan de drie niet-gehybridiseerd p-orbitalen.

Dus, om hybridisatie te bepalen, moet je het centrale atoom bepalen sterisch nummer, dat het aantal elektronenrijke gebieden rond het atoom weergeeft.

Omdat het 3 covalente bindingen vormt en 1 alleenstaand paar heeft, stikstof sterisch nummer zal gelijk zijn aan 4, wat dat impliceert s en drie p-orbitalen zal combineren voor een totaal van 4 gehybridiseerde orbitalen.

Hier is een video over dit onderwerp: