Pentru moleculele substantelor organice teoria MLV nu poate da explicatii privind structura acestora.
Pentru atomul de C sunt posibile doar 2 covalente rezultate prin punerea in comun a celor 2 electroni neimperecheati.
In realitate C are 4 covalente, orientate tetraedric la 109o28' , cum se observa in cazul CH4.
La apropierea unui atom de H orbitalii s si p puri ai C se deformeaza si rezulta 4 orbitali hibrizi sp3, cu energii egale si intermediare ca valoare intre cea corespunzatoare nivelului 2s si 2p.
Cei patru orbitali rezultati au o forma bilobara asimetrica, permitand o suprapunere mai buna cu alti orbitali si deci legaturi mai puternice.
Cei 4 orbitali vor fi distribuiti spatial astfel incat distanta dintre ei sa fie maxima, obtinandu-se o orientare tetraedrica a orbitalilor hibrizi .
Prin combinarea orbitalilor s si p (numai 2 dintre ei) rezulta 3 orbitali , de energie egala, orientati in plan la 120o si un orbital p perpendicular pe planul lor.
Orbitalii sp2 sunt bilobari si asimetrici, permitand legaturi puternice, in timp ce orbitalul tip p poate participa la realizarea unei legaturi
Structura etenei C2H4
Evident, legatura
Prin combinarea unui orbital s cu unul p rezulta 2 orbitali sp, de energie egala, orientati in plan la 180o si doi orbitali p perpendiculari pe planul lor.
Orbitalii sp sunt bilobari si asimetrici, permitand legaturi puternice, in timp ce orbitalii tip p, perpendiculari intre ei, pot participa la realizarea unor legaturi .
Hibridizarea
În cazul atomului de Si există de asemenea un fenomen de hibridizare care stă la baza silicaţilor şi siliconilor .Intre legaturile O-Si-O ale tetraedrului (Si O4)4-, elementul structural de baza al silicatilor, unghiurile sunt de 109 grade ca si in cazul legaturilor H-C-H ale metanului.
Există şi alte tipuri de hibridizare, cum ar fi de exemplu sp3d.
Corelatia structura - proprietati pentru legatura covalenta
Orientarea legaturilor din moleculele organice in care C este hibridizat explica aranjamentul in zig-zag al lanturilor moleculare ale polimerilor. Legatura nu este rigida, permitand rotatii in jurul ei, ce explica si impachetarile acestor lanturi (elastomeri).In diamant (C pur) exista un aranjament tetraedric al atomilor de C, datorat hibridizarii sp3, ce imprima duritate si casanta; diamantul este un izolator electric, electronii fiind localizati la fiecare atom.
In cazul grafitului, forma alotropica a C, atomii sunt hibridizati sp2, ca si in etena, formand o retea hexagonala stratificata.
Intre planele hexagonale exista legaturi slabe, datorate distantelor mari, fapt ce explica clivajul grafitului.
De asemenea prezenta electronilor delocalizati la toti atomii dintr-un plan explica buna lui conductivitate electrica.
Orbitalii prin care se realizeaza legatura in molecula de O2 vor fi complet ocupati cu 2 perechi de elctroni de spin opus, proprietatile magnetice corespunzand unei substante diamagnetice; in realitate molecula O2 este paramagnetica.
Intre planele hexagonale exista legaturi slabe, datorate distantelor mari, fapt ce explica clivajul grafitului.
De asemenea prezenta electronilor delocalizati la toti atomii dintr-un plan explica buna lui conductivitate electrica.
MLV- dezavantaje
Dezavantajul metodei este reprezentat de numarul mare de structuri limita in cazul moleculelor complexe, precum si faptul ca nu pot fi explicate unele proprietati ale moleculelor, cum ar fi paramagnetismul moleculei O2.Orbitalii prin care se realizeaza legatura in molecula de O2 vor fi complet ocupati cu 2 perechi de elctroni de spin opus, proprietatile magnetice corespunzand unei substante diamagnetice; in realitate molecula O2 este paramagnetica.
0 comentarii:
Trimiteți un comentariu