Квант ва и классик механика методлари

Плоское строение молекулы BCl₃
sp³- гибридизация
Валентные орбитали атома углерода (s, рx, рy, рz) можно преобразовать в четыре равноценных гибридные орбитали, которые расположены в пространстве под углом 109,5^o друг к другу и направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого находится ядро атома углерода.
Тетраэдрическое строение молекулы метана
Гибридизация с участием неподеленных электронных пар
Модель гибридизации может использоваться для объяснения строения молекул, в которых помимо связывающих, имеются также и неподеленные электронные пары. В молекулах воды и аммиака общее число электронных пар центрального атома (О и N) равно четырем. При этом в молекуле воды имеются две, а в молекуле аммиака – одна неподеленная электронная пара. Образование химических связей в данных молекулах можно объяснить, предполагая, что неподеленные электронные пары также могут заполнять гибридные орбитали. Неподеленные электронные пары занимают в пространстве значительно больше места, чем связывающие. В результате отталкивания, которое возникает между неподеленными и связывающими электронными парами происходит уменьшение валентных углов в молекулах воды и аммиака, которые оказываются меньше, чем 109,5^o.

sp³ – гибридизация с участием неподеленных электронных пар в молекулах H₂O (А) и NH₃(Б)
Установление типа гибридизации и определение строения молекул
Для установления типа гибридизации, а, следовательно, и структуры молекул необходимо использовать следующие правила.
1. Тип гибридизации центрального атома, не содержащего неподеленных электронных пар, определяется числом сигма связей. Если таких связей две имеет место sp-гибридизация, три - sp²-гибридизация, четыре - sp³-гибридизация. Неподеленные электронные пары (в отсутствии связей, образованных по донорно-акцепторному механизму) отсутствуют в молекулах, образованных атомами бериллия, бора, углерода, кремния, т.е. у элементов главных подгрупп II - IV групп.
2. Если центральный атом содержит неподеленные электронные пары, то число гибридных орбиталей и тип гибридизации определяются суммой числа сигма-связей и числа неподеленных электронных пар. Гибридизация с участием неподеленных электронных пар имеет место в молекулах, образованных атомами азота, фосфора, кислорода, серы, т.е. элементов главных подгрупп V и VI групп.
3. Геометрическая форма молекул определяется типом гибридизации центрального атома.