"آیا واقعا جفت الکترون غیر پیوندی فضای بیشتری را اشغال می کند؟"

با سلام خدمت همکار بسیار ارجمندم  سرکار خانم راستگو  ازلطف شما نسبت به خودم بسیار ممنونم راستش من سوال شمار در وبلاگتان دیده بودم اما به نظر من هر دو نظر یکسان بودند به عبارتی باهم مغایرتی نداشتند .

 اوربیتال های هیبریدی حاصل از sو p درحالت کلی  معادل ومتقارنند . اما  لزومی  هم ندارد که همیشه معادل ویکسان باشند .مثلا زمانی که دراطراف اتم مرکزی عناصر وعوامل مختلف و از جمله الکترون های نا پیوندی قرارمی گیرد این اوربیتال ها معادل نیستند .

مثلا در همین مولکول آب زاویه پیوندی( 104- 105 درجه) . با هیچیک از هیبرید ها  s وpویا زاویه اوربیتال های P همخوانی ندارد.ما بین زاویه هیبریدی sp₃ و P قراردارد. احتمال می رود که دواوربیتال پیوندی در آب تقریبا اوربیتال های چهاروجهی باشند .که خاصیت  P آن ها کمی بیشتر است که با تمایل زاویه پیوندی به کاهش به سوی 90 درجه (زاویه بین اوربیتالP) مطابقت دارد.

پس باید امکانات دیگر هیبرید شدن بغیر از هیبرید های sp و sp2 و sp3 را  مورد بررسی قرارداد.

از آنجایی که اوربیتال های هیبریدی? حاصل از ترکیب خطی توابع موجی اوربیتال های s وp می باشند .

محدودیتی از این نظر که  a وb باید مقادیری داشته باشند که خاصیت s  دقیقا 25% (sp3 ) ویا 33% ( sp2)   ویا 50 %  (sp ) باشد وجود ندارد .به عنوان مثال در اوربیتال های هیبریدی پیوندی آب سهم مشارکت اوربیتال ها 20% سهم اوربیتال  s  و 80%  سهم اوربیتال  p   می باشد.

در هیبرید شدن هایی که دارای اوربیتال های نا معادل هستند. معمولا می توان مجموعه اوربیتال های هیبریدی را به زیر مجموعه هایی از اوربیتال ها یی تقسیم کرد. که درهر زیر مجموعه اوربیتال های معادل هم قرار داشته باشند. در اوربیتال های هیبریدی نامعادل ممکن است  خاصیت sو p  کسری باشد .

رابطه بین هیبرید شدن وزاویه پیوند برای هیبرید های s-p  به شکل زیر است .

در این رابطه خاصیت sوp به صورت کسرهای اعشاری بیان می شود. مثلا برای هیبرید sp³     به صورت زیر می باشد.

درمولکول آب اوربیتال های پیوندی که حدواسط بین pخالص وهیبرید sp³ می باشد می توانیم چهار اوربیتال مربوط را به زیر مجموعه پیوندی ( زاویه5/ 104 ) و زیر مجموعه ناپیوندی ( زاویه نامشخص ) تقسیم کنیم .به کمک رابطه زیر سهم اوربیتال های به کار رفته در هیبریداوربیتال ها درمولکول آب  را در هر مجموعه می توان حساب کرد.

                                                                          80/0 =   p

نتیجه می شود که  80 ? خاصیت p و20% خاصیت s در اوربیتال ها ی هیبریدی وجود دارد.

به طور کلی در اینجا مجموعه سهم اوربیتال های  p روی هرچهار اوربیتال اکسیژ ن باید برابر 3 (    px+py+pz ) ومجموعه سهم اوربیتال s    یک باشد . اگر اوربیتال های پیوندی سهم بیشتری از p داشته باشند پس دو زوج تنها باید به طور نسبی سهم کمتری از p داشته باشند.

می توانیم زاویه بین محورهای دو زوج تنها را با روش مشابه محاسبه نماییم .

با این که در حال حاضر هیچ روشی برای اندازه گیری زاویه بین زوج های تنها در اختیار نداریم .اما قابل قبول است که این زوج ها زاویه بزرگتری از زاویه چهار وجهی باهم می سازند.در واقع دافعه بین زوج الکترون های نا پیوندی بیشتر از دافعه بین زوج الکترون های پیوندی باعث این امر می باشد. زیرا زوج تنها فقط توسط هسته خود جذب می شود و یک هسته اتم دیگر  در انتهای   دیگر زوج تنها وجود ندارد که بتواند ابر الکترونی را درناحیه بین دوهسته متمرکز کند بنابراین حجم زاویه ایی بزرگتری را اشغال می نماید. علاوه براین زوج تنها درصورتی که امکان داشته باشد به سمتی می روند که در آن بتوانند به

راحتی ترین نحو منبسط شود (نظیر هیبرید های sp³d ویا sp³d³)

منبع شیمی معدنی اصول ساختمان وفعالیت شیمیایی تالیف جیمس ئی یوئی جلداول

اقای:بهروز نجفی افشار عزیز جواب سوال شما در وبلاگ وجود دارد واکنش های حذفی http://kimiagari.blogfa.com/post-68.aspxرا ببینید

آقا مرتضی من اف هایم را چک نمی کنم اما این  دفعه دیدم مطلبی از شما وجود نداشت .

منتظر نظرات همکاران گرامی هستم