Page 69 - 4663
P. 69
перебуває на s-підрівні, другий на p-підрівні (рис. 4.5); для елементів III
групи Ie на s-підрівні, 2е на p-підрівні.
Рисунок 4. 5 - Розміщення валентних електронів Магнію в нормальному
(позиція А) і збудженому стані (позиція В)
Як видно з рис. 4.5, частина простору затемнена, зайнята одночасно
електронною хмарою двох електронів, що є енергетично невигідним,
оскільки вони відштовхуються. Енергетично вигідним є таке положення
орбіталей, за якого забезпечується мінімальне відштовхування електронних
хмар. Лише за такого розміщення орбіталей забезпечується мінімальна
енергія системи.
Перехід атомів в енергетично вигідне положення Л. Полінг
запропонував назвати гібридизацією атомних орбіталей, яка полягає
в складанні хвильових функцій неспарених електронів з утворенням
рівноцінних г іб рид ни х. При цьому гібридизують атомні орбіталі, які
мають близькі значення енергії. Кількість гібридних орбіталей дорівнює
кількості вихідних. Енергетично вигіднішою формою гібридних орбіталей є
така:
Для атома Магнію утворення гібридних орбіталей можна зобразити так
(рис. 4.6):
Рисунок 4. 6 - Гібридизація валентних електронів Магнію
Під час гібридизації атомних орбіталей ущільнюється електронна
хмара, тобто гібридні орбіталі мають більшу електронну щільність
порівняно з вихідними, що є також енергетично виправданим. Гібридні
орбіталі розміщуються в просторі так, щоб забезпечувалось мінімальне їх
взаємне відштовхування. Для атома Магнію кут між гібридними орбіталями
о
становить 180 . Оскільки гібридизують s- і p-орбіталі, то таку гібридизацію
називають sp-гібридизацією.
Процес гібридизації атомних орбіталей добре узгоджується з
експериментальними даними, які свідчать, що в молекулах всі -зв’язки
рівноцінні, напрямлені один до одного під певним точним кутом, а відтак
68