Valences saites metode ļauj skaidri izskaidrot daudzu molekulu telpiskās īpašības. Tomēr ar parasto ideju par orbitāļu formām nepietiek, lai atbildētu uz jautājumu, kāpēc, ja centrālajam atomam ir atšķirīgs - s, lpp, d– valences orbitāles, tās veidotās saites molekulās ar identiskiem aizvietotājiem izrādās līdzvērtīgas savās enerģētiskajās un telpiskajās īpašībās. 19. gadsimta divdesmitajos gados Linuss Polings ierosināja elektronu orbitāļu hibridizācijas koncepciju. Hibridizācija ir abstrakts modelis atomu orbitāļu formas un enerģijas saskaņošanai.

Hibrīdu orbitāļu formu piemēri ir parādīti 5. tabulā.

5. tabula. Hibrīds sp, sp 2 , sp 3 orbitāles

Hibridizācijas jēdziens ir ērti lietojams, skaidrojot molekulu ģeometrisko formu un saites leņķu izmērus (2.–5. uzdevumu piemēri).

Algoritms molekulu ģeometrijas noteikšanai, izmantojot BC metodi:

A. Nosakiet centrālo atomu un σ-saišu skaitu ar gala atomiem.

b. Uzzīmējiet visu atomu elektroniskās konfigurācijas, kas veido ārējo elektronisko līmeņu molekulas un grafiskos attēlus.

V. Saskaņā ar BC metodes principiem katras saites izveidošanai nepieciešams elektronu pāris, vispārīgā gadījumā viens no katra atoma. Ja centrālajam atomam nav pietiekami daudz nepāra elektronu, jāpieņem atoma ierosme ar viena no elektronu pāra pāreju uz augstāku enerģijas līmeni.

d) Pieņemsim hibridizācijas nepieciešamību un veidu, ņemot vērā visas saites un pirmā perioda elementiem nepāra elektronus.

e) Pamatojoties uz iepriekš minētajiem secinājumiem, uzzīmējiet visu molekulas atomu elektroniskās orbitāles (hibrīdas vai ne) un to pārklāšanos. Izdarīt secinājumu par molekulas ģeometriju un aptuveno saites leņķu vērtību.

f. Nosakiet saites polaritātes pakāpi, pamatojoties uz atomu elektronegativitātes vērtībām (6. tabula). Nosakiet dipola momentu, pamatojoties uz pozitīvo un negatīvo lādiņu smaguma centru atrašanās vietu un/vai simetriju. molekula.

6. tabula. Dažu elementu elektronegativitātes vērtības pēc Paulinga

Uzdevumu piemēri

1. vingrinājums. Aprakstiet ķīmisko saiti CO molekulā, izmantojot BC metodi.

Risinājums (25. att.)

A. Uzzīmējiet visu molekulu veidojošo atomu elektroniskās konfigurācijas.

b. Lai izveidotu saiti, ir nepieciešams izveidot socializētus elektronu pārus

25. attēls. Saišu veidošanās shēma CO molekulā (bez orbitālās hibridizācijas)

Secinājums: CO molekulā ir trīskāršā saite C≡O

Mēs varam pieņemt CO molekulas klātbūtni sp-abu atomu orbitāļu hibridizācija (26. att.). Pārī savienotie elektroni, kas nav iesaistīti saišu veidošanā, atrodas uz sp- hibrīda orbitāle.

26. attēls. Saišu veidošanās shēma CO molekulā (ņemot vērā orbitāļu hibridizāciju)

2. uzdevums. Pamatojoties uz BC metodi, pieņem BeH 2 molekulas telpisko struktūru un nosaka, vai molekula ir dipols.

Problēmas risinājums parādīts 7. tabulā.

7. tabula. BeH 2 molekulas ģeometrijas noteikšana

	Elektroniskā konfigurācija		Piezīmes
A.			Centrālais atoms ir berilijs. Tam ir jāveido divas ϭ-saites ar ūdeņraža atomiem
b.	H: 1 s 1 Esi: 2 s 2		Ūdeņraža atomam ir nesapārots elektrons, berilija atomam visi elektroni ir savienoti pārī, tas jāpārnes ierosinātā stāvoklī
V.	H: 1 s 1 Be*: 2 s 1 2lpp 1		Ja viens ūdeņraža atoms ir saistīts ar beriliju 2 s-berilija elektrons, bet otrs - 2 dēļ lpp-berilija elektronu, tad molekulai nebūtu simetrijas, kas nav enerģētiski pamatota, un Be–H saites nebūtu līdzvērtīgas.
G.	H: 1 s 1 Be*: 2( sp) 2		Jāpieņem, ka ir sp- hibridizācija
d.			Divas sp-hibrīdās orbitāles atrodas 180° leņķī, BeH 2 molekula ir lineāra
e.		Elektronegativitāte χ H = 2,1, χ Be = 1,5, tāpēc saite ir kovalenti polāra, elektronu blīvums ir nobīdīts uz ūdeņraža atomu, uz tā parādās neliels negatīvs lādiņš δ–. Uz berilija atoma δ+. Tā kā smaguma centri pozitīvo un negatīvs lādiņš sakrīt (tas ir simetrisks), molekula nav dipols.

Līdzīgi argumenti palīdzēs aprakstīt molekulu ģeometriju ar sp 2 - un sp 3-hibrīda orbitāles (8. tabula).

8. tabula. BF 3 un CH 4 molekulu ģeometrija

3. uzdevums. Pamatojoties uz BC metodi, pieņem H 2 O molekulas telpisko struktūru un nosaka, vai molekula ir dipols. Ir divi iespējamie risinājumi, tie ir parādīti 9. un 10. tabulā.

9. tabula. H 2 O molekulas ģeometrijas noteikšana (bez orbitālās hibridizācijas)

	Elektroniskā konfigurācija	Grafiskais attēlsārējā līmeņa orbitāles	Piezīmes
A.
b.	H: 1 s 1 O: 2 s 2 2lpp 4
V.			Ir pietiekami daudz nepāra elektronu, lai izveidotu divas ϭ saites ar ūdeņraža atomiem.
G.			Hibridizāciju var atstāt novārtā
d.
e.

Tādējādi ūdens molekulai jābūt aptuveni 90° saites leņķim. Tomēr leņķis starp saitēm ir aptuveni 104°.

To var izskaidrot

1) ūdeņraža atomu atgrūšana, kas atrodas tuvu viens otram.

2) Orbitāļu hibridizācija (10. tabula).

10. tabula. H 2 O molekulas ģeometrijas noteikšana (ņemot vērā orbitāļu hibridizāciju)

	Elektroniskā konfigurācija	Ārējā līmeņa orbitāļu grafiskais attēlojums	Piezīmes
A.			Centrālais atoms ir skābeklis. Tam ir jāveido divas ϭ saites ar ūdeņraža atomiem.
b.	H: 1 s 1 O: 2 s 2 2lpp 4		Ūdeņraža atomam ir nepāra elektrons, un skābekļa atomam ir divi nepāra elektroni.
V.			Ūdeņraža atomam ir nepāra elektrons, un skābekļa atomam ir divi nepāra elektroni.
G.			104° leņķis liecina par klātbūtni sp 3-hibridizācija.
d.			Divas sp 3-hibrīda orbitāles atrodas aptuveni 109° leņķī, H 2 O molekula pēc formas ir tuva tetraedram, saites leņķa samazināšanās skaidrojama ar elektronu nesaistošā pāra ietekmi.
e.		Elektronegativitāte χ Н = 2,1, χ О = 3,5, tāpēc saite ir kovalenta polāra, elektronu blīvums ir nobīdīts uz skābekļa atomu, uz tā parādās neliels negatīvs lādiņš 2δ– Uz ūdeņraža atoma δ+. Tā kā pozitīvā un negatīvā lādiņa smaguma centri nesakrīt (tas nav simetrisks), molekula ir dipols.

Līdzīga argumentācija ļauj izskaidrot saites leņķus amonjaka molekulā NH 3 . Hibridizācija, kas ietver nedalītu elektronu pāri, parasti tiek pieņemti tikai II perioda elementu atomu orbitālēm. Saites leņķi molekulās H 2 S = 92°, H 2 Se = 91°, H 2 Te = 89°. Tas pats ir novērojams sērijās NH 3, РH 3, AsH 3. Raksturojot šo molekulu ģeometriju, tradicionāli tās vai nu neizmanto hibridizācijas jēdzienu, vai arī skaidro tetraedriskā leņķa samazināšanos ar pieaugošo vientuļā pāra ietekmi.

Hibridizācijas koncepcija

Valences atomu orbitāļu hibridizācijas jēdziens ierosināja amerikāņu ķīmiķis Linuss Polings, lai atbildētu uz jautājumu, kāpēc, ja centrālajam atomam ir dažādas (s, p, d) valences orbitāles, saites, ko tas veido poliatomiskās molekulās ar vienādiem ligandiem, izrādās līdzvērtīgas to enerģētikā un telpiskās īpašības.

Valences saites metodes pamatā ir hibridizācijas jēdzieni. Hibridizācija pati par sevi nav reāls fizikāls process, bet tikai ērts modelis, kas ļauj izskaidrot molekulu elektronisko struktūru, jo īpaši hipotētiskās atomu orbitāļu modifikācijas kovalentās ķīmiskās saites veidošanās laikā, jo īpaši garumu izlīdzināšanu. ķīmisko saišu un saišu leņķu noteikšana molekulā.

Hibridizācijas jēdziens tika veiksmīgi piemērots vienkāršu molekulu kvalitatīvam aprakstam, bet vēlāk tika paplašināts arī uz sarežģītākām. Atšķirībā no molekulāro orbitāļu teorijas tā nav strikti kvantitatīva, piemēram, tā nespēj paredzēt fotoelektronu spektrus pat tādām vienkāršām molekulām kā ūdens. Pašlaik izmanto galvenokārt metodiskos nolūkos un sintētiskajā organiskajā ķīmijā.

Šis princips ir atspoguļots Žilespī-Niholma teorijā par elektronu pāru atgrūšanu. Pirmā un lielākā daļa svarīgs noteikums kas tika formulēts šādi:

"Elektronu pāri pieņem izkārtojumu uz atoma valences apvalka, kurā tie atrodas pēc iespējas tālāk viens no otra, tas ir, elektronu pāri uzvedas tā, it kā tie būtu viens otru atgrūdoši."

Otrais noteikums ir tāds Uzskata, ka visi valences elektronu apvalkā iekļautie elektronu pāri atrodas vienādā attālumā no kodola..

Hibridizācijas veidi

sp hibridizācija

Rodas, ja sajaucas viena s- un viena p-orbitāle. Izveidojas divas līdzvērtīgas sp-atomu orbitāles, kas atrodas lineāri 180 grādu leņķī un ir vērstas dažādos virzienos no oglekļa atoma kodola. Divas atlikušās nehibrīdas p-orbitāles atrodas savstarpēji perpendikulārās plaknēs un piedalās π saišu veidošanā vai aizņem vientuļus elektronu pārus.

sp 2 hibridizācija

Rodas, ja sajaucas viena s- un divas p-orbitāles. Tiek veidotas trīs hibrīdas orbitāles ar asīm, kas atrodas vienā plaknē un ir vērstas uz trijstūra virsotnēm 120 grādu leņķī. Nehibrīda p-atomu orbitāle ir perpendikulāra plaknei un, kā likums, ir iesaistīta π saišu veidošanā

sp 3 hibridizācija

Rodas, sajaucoties vienai s- un trim p-orbitālēm, veidojot četras vienādas formas un enerģijas sp3-hibrīda orbitāles. Tie var veidot četras σ saites ar citiem atomiem vai būt piepildīti ar vientuļiem elektronu pāriem.

Sp3-hibrīda orbitāļu asis ir vērstas uz regulāra tetraedra virsotnēm. Tetraedrisks leņķis starp tiem ir 109°28", kas atbilst zemākajai elektronu atgrūšanas enerģijai. Tāpat sp3 orbitāles var veidot četras σ saites ar citiem atomiem vai būt piepildītas ar vientuļiem elektronu pāriem.

Hibridizācija un molekulārā ģeometrija

Atomu orbitāļu hibridizācijas koncepcija ir pamatā Žilespī-Niholma teorijai par elektronu pāru atgrūšanu. Katrs hibridizācijas veids atbilst stingri noteiktai centrālā atoma hibrīda orbitāļu telpiskajai orientācijai, kas ļauj to izmantot par pamatu stereoķīmiskiem jēdzieniem. organiskā ķīmija.

Tabulā parādīti atbilstības piemēri starp izplatītākajiem hibridizācijas veidiem un molekulu ģeometrisko struktūru, pieņemot, ka ķīmisko saišu veidošanā ir iesaistītas visas hibrīdās orbitāles (nav vientuļo elektronu pāru).

Hibridizācijas veids	Numurs hibrīda orbitāles	Ģeometrija	Struktūra	Piemēri
sp	2	Lineārs		BeF 2, CO 2, NO 2 +
sp 2	3	Trīsstūrveida		BF 3, NO 3 -, CO 3 2-
sp 3	4	Tetraedris		CH 4, ClO 4 -, SO 4 2-, NH 4 +
dsp 2	4	Plakans-kvadrātveida		Ni(CO)4, XeF4
sp 3 d	5	Sešskaldnis		PCl5, AsF5
sp 3 d 2	6	Oktaedrisks		SF 6, Fe(CN) 6 3-, CoF 6 3-

Saites

Literatūra

• Paulings L.Ķīmiskās saites būtība / Tulk. no angļu valodas M. E. Djatkina. Ed. prof. Y. K. Sirkina. - M.; L.: Goskhimizdat, 1947. - 440 lpp.
• Paulings L. Vispārējā ķīmija. Per. no angļu valodas - M.: Mir, 1974. - 846 lpp.
• Minkins V. I., Simkins B. Ja., Minjajevs R. M. Molekulārās struktūras teorija. - Rostova pie Donas: Fēnikss, 1997. - P. 397-406. - ISBN 5-222-00106-7
• Žilespijs R. Molekulu ģeometrija / Tulk. no angļu valodas E. Z. Zasorina un V. S. Mastrjukovs, red. Ju. A. Pentiņa. - M.: Mir, 1975. - 278 lpp.

Skatīt arī

Piezīmes

Wikimedia fonds. 2010. gads.

Atomu orbitāļu un molekulārās ģeometrijas hibridizācija

Svarīga īpašība molekulai, kas sastāv no vairāk nekā diviem atomiem, ir tā ģeometriskā konfigurācija. Tas ir noteikts relatīvā pozīcija atomu orbitāles, kas iesaistītas ķīmisko saišu veidošanā.

Elektronu mākoņu pārklāšanās iespējama tikai ar noteiktu elektronu mākoņu relatīvo orientāciju; šajā gadījumā pārklāšanās reģions atrodas noteiktā virzienā attiecībā pret mijiedarbībā esošajiem atomiem.

1. tabula Orbitāļu hibridizācija un molekulu telpiskā konfigurācija

Uzbudinātam berilija atomam ir konfigurācija 2s 1 2p 1, ierosinātam bora atomam ir konfigurācija 2s 1 2p 2, un ierosinātam oglekļa atomam ir konfigurācija 2s 1 2p 3. Tāpēc varam pieņemt, ka ķīmisko saišu veidošanā var piedalīties nevis vienas, bet dažādas atomu orbitāles. Piemēram, tādos savienojumos kā BeCl 2, BeCl 3, CCl 4 jābūt saitēm ar nevienlīdzīgu stiprumu un virzienu, un σ-saitēm no p-orbitālēm jābūt stiprākām nekā saitēm no s-orbitālēm, jo p-orbitālēm ir labvēlīgāki pārklāšanās apstākļi. Tomēr pieredze rāda, ka molekulās, kas satur centrālos atomus ar dažādām valences orbitālēm (s, p, d), visas saites ir līdzvērtīgas. Paskaidrojumu tam sniedza Sleiters un Polings. Viņi secināja, ka dažādas orbitāles, kas nav ļoti atšķirīgas pēc enerģijas, veido atbilstošu skaitu hibrīdu orbitāļu. Hibrīdās (jauktās) orbitāles veidojas no dažādām atomu orbitālēm. Hibrīdu orbitāļu skaits ir vienāds ar hibridizācijā iesaistīto atomu orbitāļu skaitu. Hibrīdās orbitāles ir identiskas elektronu mākoņu formas un enerģijas ziņā. Salīdzinot ar atomu orbitālēm, tās ir vairāk izstieptas ķīmisko saišu veidošanās virzienā un tāpēc nodrošina labāku elektronu mākoņu pārklāšanos.

Atomu orbitāļu hibridizācijai ir nepieciešama enerģija, tāpēc hibrīda orbitāles izolētā atomā ir nestabilas un mēdz pārvērsties par tīriem AO. Veidojot ķīmiskās saites, hibrīda orbitāles tiek stabilizētas. Pateicoties stiprākām saitēm, ko veido hibrīda orbitāles, no sistēmas izdalās vairāk enerģijas un līdz ar to sistēma kļūst stabilāka.

sp-hibridizācija notiek, piemēram, Be, Zn, Co un Hg (II) halogenīdu veidošanās laikā. IN valences stāvoklis Visi metālu halogenīdi satur s un p nepāra elektronus atbilstošā enerģijas līmenī. Kad veidojas molekula, viena s un viena p orbitāle veido divas hibrīda sp orbitāles 180 grādu leņķī.

3. att sp hibrīda orbitāles

Eksperimentālie dati liecina, ka Be, Zn, Cd un Hg(II) halogenīdi ir lineāri un abas saites ir vienāda garuma.

sp 2 hibridizācija

Vienas s-orbitāles un divu p-orbitāļu hibridizācijas rezultātā veidojas trīs hibrīda sp 2 orbitāles, kas atrodas vienā plaknē 120 o leņķī viena pret otru. Tā ir, piemēram, BF3 molekulas konfigurācija:

4. att sp 2 hibridizācija

sp 3 hibridizācija

sp 3 hibridizācija ir raksturīga oglekļa savienojumiem. Viena s orbitāles un trīs hibridizācijas rezultātā

p-orbitāles, veidojas četras hibrīdas sp 3 orbitāles, kas vērstas pret tetraedra virsotnēm ar leņķi starp orbitālēm 109,5 o. Hibridizācija izpaužas kā pilnīga oglekļa atoma saišu līdzvērtība ar citiem atomiem savienojumos, piemēram, CH 4, CCl 4, C(CH 3) 4 utt.

5. att sp 3 hibridizācija

Ja visas hibrīdās orbitāles ir savienotas ar vieniem un tiem pašiem atomiem, tad saites viena no otras neatšķiras. Citos gadījumos ir nelielas novirzes no standarta saites leņķiem. Piemēram, ūdens molekulā H 2 O skābeklis - sp 3 -hibrīds atrodas neregulāra tetraedra centrā, kura virsotnēs “izskatās” divi ūdeņraža atomi un divi vientuļi elektronu pāri (2. att.) . Molekulas forma ir leņķiska, skatoties no atomu centriem. HOH saites leņķis ir 105 °, kas ir diezgan tuvu teorētiskā vērtība 109 o.

6. att sp 3 - skābekļa un slāpekļa atomu hibridizācija molekulās a) H 2 O un b) NCl 3.

Ja nebūtu hibridizācijas (“līdzināšana” O-H obligācijas), HOH saites leņķis būtu 90°, jo ūdeņraža atomi būtu pievienoti divām savstarpēji perpendikulārām p orbitālēm. Šajā gadījumā mūsu pasaule, iespējams, izskatītos pavisam savādāk.

Hibridizācijas teorija izskaidro amonjaka molekulas ģeometriju. Slāpekļa 2s un trīs 2p orbitāļu hibridizācijas rezultātā veidojas četras sp 3 hibrīda orbitāles. Molekulas konfigurācija ir izkropļots tetraedrs, kurā ķīmiskās saites veidošanā piedalās trīs hibrīdorbitāles, bet ceturtā ar elektronu pāri nepiedalās. Leņķi starp N-H saites nav vienāds ar 90° kā piramīdā, bet arī nav vienāds ar 109,5°, kas atbilst tetraedram.

7. att sp 3 - hibridizācija amonjaka molekulā

Amonjakam mijiedarbojoties ar ūdeņraža jonu, donora-akceptora mijiedarbības rezultātā veidojas amonija jons, kura konfigurācija ir tetraedrs.

Hibridizācija arī izskaidro leņķa atšķirību starp O-H savienojumi stūra ūdens molekulā. Skābekļa 2s un trīs 2p orbitāļu hibridizācijas rezultātā veidojas četras sp 3 hibrīda orbitāles, no kurām tikai divas ir iesaistītas ķīmiskās saites veidošanā, kas noved pie tetraedram atbilstošā leņķa deformācijas. .

8. att sp 3 hibridizācija ūdens molekulā

Hibridizācija var ietvert ne tikai s- un p-orbitāles, bet arī d- un f-orbitāles.

Ar sp 3 d 2 hibridizāciju veidojas 6 ekvivalenti mākoņi. To novēro tādos savienojumos kā 4-, 4-. Šajā gadījumā molekulai ir oktaedra konfigurācija:

Rīsi. 9 d 2 sp 3 -hibridizācija jonā 4-

Idejas par hibridizāciju ļauj izprast tādas molekulu struktūras iezīmes, kuras nevar izskaidrot citādi.

Atomu orbitāļu (AO) hibridizācija noved pie elektronu mākoņa pārvietošanās virzienā, veidojot saites ar citiem atomiem. Rezultātā hibrīdu orbitāļu pārklāšanās laukumi izrādās lielāki nekā tīrajām orbitālēm, un palielinās saites stiprība.

Instrukcijas

Apsveriet vienkāršākā piesātinātā ogļūdeņraža metāna molekulu. Tas izskatās šādi: CH4. Molekulas telpiskais modelis ir tetraedrs. Oglekļa atoms veido saites ar četriem ūdeņraža atomiem, kuru garums un enerģija ir tieši vienādi. Tajās saskaņā ar augstāk minēto piemēru piedalās 3 – P elektroni un 1 S – elektrons, kuru orbitāle notikušā rezultātā sāka precīzi atbilst pārējo trīs elektronu orbitālēm. Šo hibridizācijas veidu sauc par sp ^ 3 hibridizāciju. Tas ir raksturīgs visam galējam.

Bet vienkāršākais nepiesātināto savienojumu pārstāvis ir etilēns. Tās formula ir šāda: C2H4. Kāda veida hibridizācija ir raksturīga ogleklim šīs vielas molekulā? Rezultātā veidojas trīs orbitāles asimetrisku “astoņu figūru” formā, kas atrodas vienā plaknē 120^0 leņķī viena pret otru. Tos veidoja 1 – S un 2 – P elektroni. Pēdējais 3. P - elektrons nemainīja savu orbitāli, tas ir, tas palika regulāra “astoņa” formā. Šo hibridizācijas veidu sauc par sp^2 hibridizāciju.

Kā molekulā veidojas saites? Katra atoma divas hibridizētas orbitāles nonāca saskarē ar diviem ūdeņraža atomiem. Trešā hibridizētā orbitāle izveidoja saikni ar tādu pašu orbitāli citai. Un atlikušās P orbitāles? Viņi “pievilka” viens otru abās molekulas plaknes pusēs. Starp oglekļa atomiem ir izveidojusies saite. Tie ir atomi ar “dubulto” saiti, ko raksturo sp ^ 2.

Kas notiek acetilēna molekulā vai? Tās formula ir šāda: C2H2. Katrā oglekļa atomā hibridizējas tikai divi elektroni: 1 -S un 1 -P. Atlikušie divi saglabā orbitāles “regulāru astoņnieku” formā, kas pārklājas molekulas plaknē un abās tās pusēs. Tāpēc šo hibridizācijas veidu sauc par sp – hibridizāciju. Tas ir raksturīgs atomiem ar trīskāršo saiti.

Visi vārdus, kas pastāv noteiktā valodā, var iedalīt vairākās grupās. Tas ir svarīgi gan nozīmes, gan gramatisko funkciju noteikšanā vārdus. To attiecinot uz noteiktu veids, varat to modificēt saskaņā ar noteikumiem, pat ja jūs to nekad iepriekš neesat redzējis. Elementu veidi vārdus Leksikoloģija nodarbojas ar valodas kompozīciju.

Jums būs nepieciešams

• - teksts;
• - vārdnīca.

Instrukcijas

Atlasiet vārdu, kura veidu vēlaties noteikt. Tā piederībai vienai vai otrai runas daļai vēl nav nozīmes, tāpat kā formai un funkcijai teikumā. Tas var būt pilnīgi jebkurš vārds. Ja uzdevumā tas nav norādīts, pierakstiet pirmo, ar kuru saskaraties. Nosakiet, vai tas nosauc objektu, kvalitāti, darbību vai nē. Šim parametram viss vārdus tiek iedalīti nominatīvā, pronominālā, ciparvārda, palīgvārda un starpsauciena. Uz pirmo veids ietver lietvārdus, īpašības vārdus, darbības vārdus un . Tie ir objektu, īpašību un darbību nosaukumi. Otrs vārdu veids, kam ir nosaukšanas funkcija, ir pronomināls. Iespēja nosaukt nav pieejama , starpsaucienos un pakalpojumu veidos. Tās ir salīdzinoši nelielas vārdu grupas, taču tās ir visos.

Nosakiet, vai varat dots vārds izteikt jēdzienu. Šī funkcija ir pieejama vārdus denominējošā tipa vienības, jo tieši tās veido jebkuras valodas konceptuālo sēriju. Tomēr jebkurš skaitlis pieder arī jēdzienu kategorijai un attiecīgi arī veic šo funkciju. Funkcionālajiem vārdiem arī tas ir, bet vietniekvārdiem un starpsaucieniem nav.

Apsveriet, kāds vārds būtu, ja tas būtu teikumā. Tas varētu būt? Tas var būt jebkurš nozīmīgs vārds. Taču šāda iespēja ir gan ciparam, gan ciparam. Bet oficiālie vārdus spēlē palīglomu; tie nevar būt ne teikuma subjekts, ne sekundārie dalībnieki, tāpat kā starpsaucieni.

Ērtības labad varat izveidot tabulu ar četrām kolonnām un sešām rindām. Augšējā rindā atzīmējiet atbilstošās kolonnas “Vārdu veidi”, “Nosaukšana”, “Jēdziens” un “Var būt daļa no teikuma”. Pirmajā kreisajā kolonnā pierakstiet vārdu veidu nosaukumus, tie ir pieci. Nosakiet, kuras funkcijas dotajam vārdam ir un kādas nav. Ielieciet plusus un attiecīgajās kolonnās. Ja visās trīs kolonnās ir plusi, tad tas ir nozīmīgs veids. Pronominālie plusi parādīsies pirmajā un trešajā kolonnā, otrajā un trešajā. apkalpošana vārdus var izteikt tikai jēdzienu, tas ir, viņiem ir viens pluss otrajā ailē. Pretī starpsaucieniem visās trijās ailēs būs mīnusi.

Video par tēmu

Hibridizācija ir hibrīdu iegūšanas process – krustošanās rezultātā radušies augi vai dzīvnieki dažādas šķirnes un šķirnes. Vārds hibrīds (hibrida) ar Latīņu valoda tulkots kā "maisījums".

Hibridizācija: dabiska un mākslīga

Hibridizācijas process ir balstīts uz ģenētiskā materiāla apvienošanu no dažādām šūnām no dažādiem indivīdiem vienā šūnā. Ir atšķirība starp intraspecifisko un attālo, kurā notiek dažādu genomu savienojums. Dabā dabiskā hibridizācija ir notikusi un turpinās bez cilvēka iejaukšanās. Krustojoties sugas ietvaros, augi mainījās un uzlabojās, un parādījās jaunas dzīvnieku šķirnes un šķirnes. No viedokļa raugoties, notiek DNS, nukleīnskābju hibridizācija, izmaiņas atomu un intraatomu līmenī.

Akadēmiskajā ķīmijā hibridizācija attiecas uz specifisku atomu orbitāļu mijiedarbību vielas molekulās. Bet tas nav reāls fizisks process, bet tikai hipotētisks modelis, koncepcija.

Hibrīdi augkopībā

1694. gadā vācu zinātnieks R. Kamerārijs ierosināja mākslīgi ražot. Un 1717. gadā angļu T. Fairchild pirmo reizi šķērsoja dažāda veida neļķes. Mūsdienās tiek veikta augu intraspecifiskā hibridizācija, lai iegūtu augstražīgas vai pielāgotas, piemēram, sala izturīgas šķirnes. Formu un šķirņu hibridizācija ir viena no augu selekcijas metodēm. Tādā veidā ir izveidots milzīgs skaits modernu lauksaimniecības kultūru šķirņu.

Attālās hibridizācijas laikā, kad tiek krustoti pārstāvji dažādi veidi un tiek apvienoti dažādi genomi, iegūtie hibrīdi vairumā gadījumu nerada pēcnācējus vai rada zemas kvalitātes krustojumus. Tāpēc nav jēgas atstāt hibrīdgurķu sēklas, kas nogatavojušās dārzā, un katru reizi iegādāties to sēklas specializētā veikalā.

Lopkopība

Pasaulē notiek arī dabiskā hibridizācija, gan intrasuga, gan attālā. Mūļi bija pazīstami cilvēkiem divus tūkstošus gadu pirms mūsu ēras. Un šobrīd mūli un zirgēkli izmanto mājsaimniecībās kā salīdzinoši lētus darba dzīvniekus. Tiesa, šāda hibridizācija ir starpsugu, tāpēc vīriešu kārtas hibrīdi obligāti piedzimst sterili. Mātītes ļoti reti var dzemdēt pēcnācējus.

Mūlis ir ķēves un ēzeļa hibrīds. Hibrīdu, kas iegūts, krustojot ērzeli un ēzeli, sauc par ērzeli. Mūļi ir īpaši audzēti. Viņi ir garāki un stiprāki par zirgu.

Bet krustojums mājas suns ar vilku bija ļoti izplatīta nodarbe mednieku vidū. Pēc tam iegūtie pēcnācēji tika pakļauti turpmākai selekcijai, kā rezultātā tika izveidotas jaunas suņu šķirnes. Mūsdienās dzīvnieku selekcija ir svarīga lopkopības nozares panākumu sastāvdaļa. Hibridizācija tiek veikta mērķtiecīgi, koncentrējoties uz noteiktiem parametriem.

Kovalentās saites ir visizplatītākās organisko vielu pasaulē, tām raksturīgs piesātinājums, polarizējamība un virziens telpā.

Kovalentās saites piesātinājums slēpjas faktā, ka kopējo elektronu pāru skaits, ko var veidot konkrēts atoms, ir ierobežots. Sakarā ar to kovalentajiem savienojumiem ir stingri noteikts sastāvs. Tāpēc, piemēram, ir molekulas H 2, N 2, CH 4, bet nav molekulu H 3, N 4, CH 5.

Kovalentās saites polarizējamība slēpjas molekulu (un tajās esošo atsevišķu saišu) spējā ārēja elektriskā lauka ietekmē mainīt savu polaritāti – polarizēties.

Polarizācijas rezultātā nepolārās molekulas var kļūt polāras, bet polārās - vēl polārākās līdz pilnīgai atsevišķu saišu pārraušanai, veidojoties joniem:

Kovalentās saites virziens ir saistīts ar to, ka p-, d- un f-mākoņi ir noteiktā veidā orientēti telpā. Kovalentās saites virziens ietekmē vielu molekulu formu, to izmērus, starpatomu attālumus, saites leņķi, t.i., molekulu ģeometriju.

Pilnīgāka izpratne par organisko un molekulu formu neorganiskās vielas var sastādīt, pamatojoties uz hipotēzi par atomu orbitāļu hibridizāciju. To ierosināja L. Paulings (ASV), lai izskaidrotu, kas tika izveidots, izmantojot fiziskās metodes vielu pētījumi, visu ķīmisko saišu līdzvērtības fakts un to simetriskais izvietojums attiecībā pret molekulu CH 4, BF 3, BeCl 2 centru. Katrā gadījumā σ saišu veidošanā no centrālā atoma (C, B, Be) jāiesaista elektroni, kas atrodas dažādi štati(s un p), tāpēc tie nevarētu būt līdzvērtīgi. Teorija izrādījās nespējīga izskaidrot faktus, radās pretruna, kas tika atrisināta ar jaunas hipotēzes palīdzību. Šis ir viens no piemēriem, kas parāda cilvēka zināšanu attīstības ceļu par apkārtējo pasauli, iespēju arvien dziļāk iekļūt parādību būtībā.

Jūs iepazīstināja ar hipotēzi par atomu orbitāļu hibridizāciju organiskās ķīmijas gaitā, izmantojot oglekļa atoma piemēru. Atgādināsim jums to vēlreiz.

Kad veidojas metāna molekula CH 4, oglekļa atoms pāriet no pamatstāvokļa uz ierosināto:

Ierosinātā oglekļa atoma ārējais elektroniskais slānis satur vienu s-elektronu un trīs nepāra p-elektronus, kas veido četras σ-saites ar četriem s-elektroniem ūdeņraža atomiem. Šajā gadījumā jāsagaida, ka trīs C--H saitēm, kas veidojas, savienojoties pārī trīs oglekļa atoma p-elektroniem ar trim s-elektroniem no trim ūdeņraža atomiem (s-p σ saite), vajadzētu atšķirties no ceturtās (s-s). ) saite stiprībā, garumā, virzienā. Pētījums par elektronu blīvumu metāna molekulās parāda, ka visas saites tā molekulā ir līdzvērtīgas un vērstas uz tetraedra virsotnēm (10. att.). Saskaņā ar atomu orbitāļu hibridizācijas hipotēzi metāna molekulas četras kovalentās saites veidojas nevis ar oglekļa atoma “tīro” s- un p-mākoņu piedalīšanos, bet gan ar tā saukto hibrīdo, t.i. , vidēji, ekvivalenti elektronu mākoņi.

Rīsi. 10. Metāna molekulas lodīšu un nūju modelis

Saskaņā ar šo modeli hibrīdu atomu orbitāļu skaits ir vienāds ar sākotnējo "tīro" orbitāļu skaitu. Atbilstošajiem hibrīdmākoņiem ir labvēlīgāka ģeometriskā forma nekā s- un p-mākoņiem, to elektronu blīvums ir atšķirīgi sadalīts, kas nodrošina pilnīgāku pārklāšanos ar ūdeņraža atomu s-mākoņiem, nekā tas būtu “tīrajiem” s- un p-mākoņiem. p-mākoņi.

Metāna molekulā un citos alkānos, kā arī visās organisko savienojumu molekulās vienas saites vietā oglekļa atomi atrodas sp 3 hibridizācijas stāvoklī, t.i., pie oglekļa atoma viens s- un trīs. p-atomu mākoņi piedzīvoja hibridizāciju, un četriem izveidojās identiskas mākoņa hibrīda sp 3 -atomu orbitāles.

Atbilstošo četru oglekļa atoma hibrīdu sp 3 mākoņu pārklāšanās rezultātā ar četru ūdeņraža atomu s mākoņiem veidojas tetraedriska metāna molekula ar četrām identiskām σ saitēm, kas atrodas 109°28" leņķī (att. 11).

Rīsi. vienpadsmit.
Valences elektronu mākoņu sp 3 hibridizācijas shēmas (a) un saišu veidošanās metāna molekulā (b)

Šis atomu hibridizācijas veids un līdz ar to tetraedriskā struktūra raksturos arī oglekļa analoga - silīcija savienojumu molekulas: SiH 4, SiCl 4.

Veidojot ūdens un amonjaka molekulas, notiek arī skābekļa un slāpekļa atomu valences atomu orbitāļu sp 3 hibridizācija. Tomēr, ja oglekļa atomā ir visi četri hibrīdie sp 3 mākoņi, ko aizņem kopīgi elektronu pāri, tad slāpekļa atomam ir viens sp 3 mākonis, ko aizņem vientuļš elektronu pāris, un skābekļa atomā jau ir divi sp 3 mākoņi, ko tie aizņem (att. 12).

Rīsi. 12.
Amonjaka, ūdens un fluorūdeņraža molekulu formas

Vientuļo elektronu pāru klātbūtne izraisa saišu leņķu samazināšanos (8. tabula), salīdzinot ar tetraedriskiem (109°28").

8. tabula
Saikne starp vientuļo elektronu pāru skaitu un saites leņķi molekulās

sp 3 -Hibridizācija tiek novērota ne tikai atomiem kompleksās vielās, bet arī atomiem iekšā vienkāršas vielas. Piemēram, tādas oglekļa alotropās modifikācijas atomos kā dimants.

Dažu bora savienojumu molekulās notiek bora atoma valences atomu orbitāļu sp 2 hibridizācija.

Bora atomam ierosinātā stāvoklī hibridizācijā piedalās viena s- un divas p-orbitāles, kā rezultātā veidojas trīs sp 2 hibrīda orbitāles, atbilstošo hibrīdu mākoņu asis atrodas plaknē 120° leņķī. viens otram (13. att.).

Rīsi. 13.
8р 2 -hibridizācijas shēmas un sp 2 -mākoņu izvietojums kosmosā

Tāpēc šādu savienojumu molekulām, piemēram, BF3, ir plakana trīsstūra forma (14. att.).

Rīsi. 14.
BF3 molekulas struktūra

Organiskajos savienojumos, kā zināms, sp 2 hibridizācija ir raksturīga oglekļa atomiem alkēna molekulās dubultsaites vietā, kas izskaidro šo molekulu daļu, kā arī diēnu un arēnu molekulu plakano struktūru. sp 2 -Hibridizācija tiek novērota arī pie oglekļa atomiem un tādā oglekļa alotropā modifikācijā kā grafīts.

Dažu berilija savienojumu molekulās tiek novērota berilija atoma valences orbitāļu sp hibridizācija ierosinātā stāvoklī.

Divi hibrīdmākoņi ir orientēti viens pret otru 180° leņķī (15. att.), un tāpēc berilija hlorīda BeCl 2 molekulai ir lineāra forma.

Rīsi. 15.
Sp-hibridizācijas shēmas un sp-mākoņu izvietojums kosmosā

Līdzīga veida atomu orbitāļu hibridizācija pastāv oglekļa atomiem alkīnās - acetilēna sērijas ogļūdeņražos - trīskāršās saites vietā.

Šī orbitāļu hibridizācija ir raksturīga oglekļa atomiem citā tās allotropiskajā modifikācijā - karbīnā:

9. tabulā parādīti molekulu ģeometrisko konfigurāciju veidi, kas atbilst noteiktiem centrālā atoma A orbitāļu hibridizācijas veidiem, ņemot vērā brīvo (nesaistošo) elektronu pāru skaita ietekmi.

9. tabula
Molekulu ģeometriskās konfigurācijas, kas atbilst dažādiem centrālā atoma ārējo elektronu orbitāļu hibridizācijas veidiem

Jautājumi un uzdevumi 7.§

1. Oglekļa, slāpekļa un skābekļa ūdeņraža savienojumu molekulās, kuru formulas ir CH 4, NH 3 un H 2 O, centrālo nemetālu atomu valences orbitāles atrodas sp 3 hibridizācijas stāvoklī, bet saite leņķi starp saitēm ir dažādi - attiecīgi 109°28" 107°30" un 104°27". Kā to var izskaidrot?
2. Kāpēc grafīts ir elektriski vadošs un dimants ne?
3. Kāda ģeometriskā forma būs divu fluorīdu – bora un slāpekļa (attiecīgi BF 3 un NF 3) molekulām? Sniedziet argumentētu atbildi.
4. Silīcija fluorīda molekulai SiF 4 ir tetraedriska struktūra, bet broma hlorīda molekulai BCl 3 ir trīsstūra forma – plakana. Kāpēc?