شركة نوع التهجين. تهجين مدارات الإلكترون والهندسة الجزيئية

تهجين المدارات الذرية والهندسة الجزيئية

خاصية هامةالجزيء الذي يتكون من أكثر من ذرتين هو التكوين الهندسي.يتم تحديده من خلال الترتيب المتبادل للمدارات الذرية المشاركة في تكوين الروابط الكيميائية.

لا يمكن تداخل السحب الإلكترونية إلا مع وجود اتجاه نسبي معين للسحب الإلكترونية؛ وفي هذه الحالة تقع منطقة التداخل في اتجاه معين بالنسبة للذرات المتفاعلة.

الجدول بالحجم الكامل: تهجين المدارات والتكوين المكاني للجزيئات

ذرة البريليوم المثارة لها تكوين 2s 1 2p 1، وذرة البورون المثارة لها تكوين 2s 1 2p 2، وذرة الكربون المثارة لها تكوين 2s 1 2p 3. لذلك، يمكننا أن نفترض أن المدارات الذرية ليست هي نفسها، ولكن مختلفة يمكن أن تشارك في تكوين الروابط الكيميائية. على سبيل المثال، في المركبات مثل BeCl 2، BeCl 3، CCl 4 يجب أن تكون هناك روابط ذات قوة واتجاه غير متساويين، ويجب أن تكون روابط σ من المدارات p أقوى من روابط المدارات s، لأن بالنسبة للمدارات p، هناك ظروف أكثر ملاءمة للتداخل. ومع ذلك، تظهر التجربة أنه في الجزيئات التي تحتوي على ذرات مركزية ذات مدارات تكافؤ مختلفة (s، p، d)، تكون جميع الروابط متكافئة. وقد قدم سلاتر وبولينج تفسيرا لذلك. وخلصوا إلى أن المدارات المختلفة، التي لا تختلف كثيرًا في الطاقة، تشكل عددًا مماثلاً من المدارات الهجينة. تتشكل المدارات الهجينة (المختلطة) من مدارات ذرية مختلفة. عدد المدارات الهجينة يساوي عدد المدارات الذرية المشاركة في التهجين. المدارات الهجينة متطابقة في شكل السحابة الإلكترونية والطاقة. بالمقارنة مع المدارات الذرية، فهي أكثر استطالة في اتجاه تكوين الروابط الكيميائية وبالتالي توفر تداخلًا أفضل للسحب الإلكترونية.

يتطلب تهجين المدارات الذرية طاقة، لذا فإن المدارات الهجينة في الذرة المعزولة تكون غير مستقرة وتميل إلى التحول إلى AOs نقية. عندما تتشكل الروابط الكيميائية، تستقر المدارات الهجينة. بسبب الروابط القوية التي تشكلها المدارات الهجينة، يتم إطلاق المزيد من الطاقة من النظام وبالتالي يصبح النظام أكثر استقرارًا.

يحدث تهجين sp، على سبيل المثال، أثناء تكوين هاليدات Be وZn وCo وHg (II). في حالة التكافؤ، تحتوي جميع الهاليدات المعدنية على إلكترونات s وp غير المتزاوجة عند مستوى الطاقة المناسب. عند تكوين جزيء، يشكل مدار واحد s وواحد p مدارين هجينين sp بزاوية 180 درجة.

تين. 3المدارات الهجينة sp

تظهر البيانات التجريبية أن هاليدات Be وZn وCd وHg(II) جميعها خطية وأن كلا الرابطتين لهما نفس الطول.

س 2 التهجين

نتيجة لتهجين مدار واحد s ومدارين p، يتم تشكيل ثلاثة مدارات هجينة sp 2، تقع في نفس المستوى بزاوية 120 درجة لبعضها البعض. هذا، على سبيل المثال، تكوين جزيء BF 3:

الشكل 4س 2 التهجين

س 3 التهجين

التهجين sp3 هو سمة من سمات مركبات الكربون. نتيجة تهجين مداري واحد وثلاثة

المدارات p ، يتم تشكيل أربعة مدارات هجينة sp 3 موجهة نحو رؤوس رباعي السطوح بزاوية بين المدارات 109.5 درجة. يتجلى التهجين في التكافؤ الكامل لروابط ذرة الكربون مع ذرات أخرى في المركبات، على سبيل المثال، في CH 4، CCl 4، C(CH 3) 4، إلخ.

الشكل 5س 3 التهجين

إذا كانت جميع المدارات الهجينة متصلة بنفس الذرات، فإن الروابط لا تختلف عن بعضها البعض. وفي حالات أخرى، تحدث انحرافات طفيفة عن زوايا الرابطة القياسية. على سبيل المثال، في جزيء الماء H 2 O، يوجد الأكسجين - sp 3 - الهجين في وسط رباعي السطوح غير المنتظم، حيث "تبدو" في رؤوسه ذرتان هيدروجين وزوجان وحيدان من الإلكترونات (الشكل 2). . يكون شكل الجزيء زاويًا عند النظر إليه من مراكز الذرات. زاوية الرابطة HOH هي 105°، وهي قريبة جدًا من القيمة النظرية البالغة 109°.

الشكل 6 sp 3 - تهجين ذرات الأكسجين والنيتروجين في الجزيئات أ) H 2 O و b) NCl 3.

إذا لم يكن هناك تهجين ("المحاذاة" سندات O-H) ، ستكون زاوية الرابطة لـ HOH 90 درجة لأن ذرات الهيدروجين ستكون مرتبطة بمدارين متعامدين بشكل متبادل. في هذه الحالة، ربما سيبدو عالمنا مختلفًا تمامًا.

تشرح نظرية التهجين هندسة جزيء الأمونيا. ونتيجة لتهجين مدارات النيتروجين 2s وثلاثة 2p، يتم تكوين أربعة مدارات هجينة sp3. تكوين الجزيء عبارة عن رباعي وجوه مشوه، حيث تشارك ثلاثة مدارات هجينة في تكوين رابطة كيميائية، لكن الرابع الذي يحتوي على زوج من الإلكترونات لا يشارك. الزوايا بين سندات N-Hلا تساوي 90 درجة كما في الهرم، ولكنها أيضًا لا تساوي 109.5 درجة، أي ما يعادل رباعي السطوح.

الشكل 7 sp 3 - التهجين في جزيء الأمونيا

عندما تتفاعل الأمونيا مع أيون الهيدروجين، نتيجة للتفاعل بين المانحين والمتقبلين، يتم تشكيل أيون الأمونيوم، وتكوينه هو رباعي السطوح.

يفسر التهجين أيضًا الفرق في الزاوية بينهما اتصالات O-Hفي جزيء الماء الزاوية. نتيجة تهجين مدارات الأكسجين 2s وثلاثة 2p، يتم تشكيل أربعة مدارات هجينة sp3، يشارك اثنان منها فقط في تكوين رابطة كيميائية، مما يؤدي إلى تشويه الزاوية المقابلة لرباعي الأسطح .

الشكل 8تهجين sp3 في جزيء الماء

يمكن أن يشمل التهجين ليس فقط المدارات s وp، ولكن أيضًا المدارات d وf.

وبتهجين sp 3 d 2، تتشكل 6 سحب مكافئة. ويلاحظ في مركبات مثل 4-، 4-. في هذه الحالة، يكون للجزيء شكل المجسم الثماني:

أرز. 9د 2 س 3 - التهجين في أيون 4-

تتيح الأفكار حول التهجين فهم السمات الهيكلية للجزيئات التي لا يمكن تفسيرها بأي طريقة أخرى.

يؤدي تهجين المدارات الذرية (AO) إلى إزاحة السحابة الإلكترونية في اتجاه تكوين روابط مع الذرات الأخرى. ونتيجة لذلك، فإن مناطق التداخل في المدارات الهجينة تكون أكبر من المدارات النقية وتزداد قوة الرابطة.

نسمع الكثير عن الهجينة. تتحدث عنها الأفلام والكتب، ويفحصها العلم أيضًا. في المصدرين الأولين، تعتبر الهجينة مخلوقات خطيرة للغاية. يمكنهم جلب الكثير من الشر. لكن التهجين ليس أمرا سيئا دائما. في كثير من الأحيان أنها جيدة.

مثال على التهجين هو كل شخص. نحن جميعا هجينة من شخصين - الأب والأم. وبالتالي، فإن اندماج البويضة والحيوان المنوي هو أيضًا نوع من التهجين. وهذه هي الآلية التي تسمح للتطور بالمضي قدمًا. في هذه الحالة، يحدث التهجين أيضًا إشارة سلبية. دعونا نفكر هذه الظاهرةعمومًا.

الفكرة العامة للتهجين

ومع ذلك، لا يشمل علم الأحياء فقط هذا المفهوم. ودع المقدمة تنظر في مثال مع الهجينة كأفراد كاملين غير مفهومين الأنواع البيولوجية. علاوة على ذلك، يمكن استخدام هذا المفهوم في العلوم الأخرى. وسيكون معنى هذا المصطلح مختلفًا بعض الشيء. ولكن في الوقت نفسه، لا يزال هناك شيء مشترك. إن كلمة "الاتحاد" هي التي توحد كل شيء القيم الممكنةمن هذا المصطلح.

أين يوجد هذا المفهوم؟

يستخدم مصطلح "التهجين" في عدد من العلوم. وبما أن معظم التخصصات الموجودة حاليا تتداخل، فيمكننا التحدث بأمان عن استخدام كل معنى من هذا المصطلح في أي علم، بطريقة أو بأخرى مرتبطة بمجالات البحث الطبيعية. وفي الوقت نفسه، يتم استخدام هذا المصطلح بشكل أكثر نشاطًا في:

1. مادة الاحياء. ومن هنا يأتي مفهوم الهجين. على الرغم من أنه، كما هو الحال دائما، عند الانتقال من العلوم إلى الحياة اليوميةكان هناك بعض التحريف للحقائق. ونعني بالهجين الفرد الناتج عن تهجين نوعين آخرين. على الرغم من أن هذا لا يحدث دائما.
2. كيمياء. ويعني هذا المفهوم خلط عدة مدارات - وهي مسارات فريدة لحركة الإلكترون.
3. الكيمياء الحيوية. المفهوم الأساسي هنا هو تهجين الحمض النووي.

كما ترون، النقطة الثالثة هي عند تقاطع علمين. وهذه ممارسة طبيعية تمامًا. يمكن للمصطلح نفسه أن يشكل معنى مختلفًا تمامًا عند تقاطع علمين. دعونا نلقي نظرة فاحصة على مفهوم التهجين في هذه العلوم.

ما هو الهجين؟

الهجين هو مخلوق يتم إنشاؤه من خلال عملية التهجين. هذا المفهوم يتعلق بعلم الأحياء. يمكن الحصول على الهجينة إما عن طريق الخطأ أو عن قصد. في الحالة الأولى، يمكن أن تكون هذه الحيوانات التي تم إنشاؤها في عملية التزاوج بين نوعين مختلفين من المخلوقات.

على سبيل المثال، يتحدثون عن القطط والكلاب التي لديها أطفال ليسوا أيًا منهم. في بعض الأحيان يتم إنشاء الهجينة عن قصد. على سبيل المثال، عندما يتم إرفاق الكرز بالمشمش، فإننا نتعامل مع تهجين خاص.

التهجين في علم الأحياء

مادة الاحياء - علم مثير للاهتمام. ومفهوم التهجين ليس أقل روعة. يشير هذا المصطلح إلى دمج المادة الوراثية من خلايا مختلفة في خلية واحدة. يمكن أن يكونوا ممثلين لنوع واحد أو عدة أنواع. وبناء على ذلك، هناك تقسيم إلى مثل هذه الأنواع من التهجين.

• التهجين بين الأنواع. يحدث هذا عندما يقوم فردان من نفس النوع بتكوين ذرية. مثال على التهجين بين الأنواع هو البشر. تم الحصول عليه من خلال عملية دمج الخلايا الجرثومية لممثلي نوع بيولوجي واحد.
• التهجين بين الأنواع. يحدث هذا عندما يتم تهجين الحيوانات المتشابهة ولكنها تنتمي إلى أنواع مختلفة. على سبيل المثال، هجين من الحصان والحمار الوحشي.
• التهجين البعيد. يحدث هذا عندما يتزاوج ممثلو نفس النوع على الأقل، لكنهم لا يتحدون بالروابط الأسرية.

كل من هذه الأصناف لا يساعد فقط على التطور. يحاول العلماء أيضًا بنشاط التهجين أنواع مختلفةالكائنات الحية. يعمل بشكل أفضل مع النباتات. هناك عدة أسباب لذلك:

• عدد مختلف من الكروموسومات. لا يحتوي كل نوع على عدد محدد من الكروموسومات فحسب، بل يحتوي أيضًا على مجموعة منها. كل هذا يتعارض مع تكاثر النسل.
• فقط النباتات الهجينة يمكنها التكاثر. وهذا ليس هو الحال دائمًا.
• النباتات فقط يمكن أن تكون متعددة الصيغ الصبغية. لكي يتكاثر النبات، يجب أن يصبح متعدد الصيغة الصبغية. وفي حالة الحيوانات، فهذا هو الموت المؤكد.
• إمكانية التهجين الخضري. انها بسيطة جدا و طريقة ملائمةخلق الهجينة من العديد من النباتات.

هذه هي الأسباب التي تجعل تهجين نباتين أسهل بكثير وأكثر فعالية. وفي حالة الحيوانات، قد يكون من الممكن تحقيق إمكانية التكاثر في المستقبل. ولكن على هذه اللحظةالرأي الرسمي في علم الأحياء هو أن الحيوانات الهجينة تفقد القدرة على التكاثر، لأن هذه الأفراد غير مستقرة وراثيا. لذلك، من غير المعروف ما قد يؤدي إليه تكاثرهم.

أنواع التهجين في علم الأحياء

علم الأحياء هو علم واسع إلى حد ما في تخصصه. هناك نوعان من التهجين الذي يوفره:

1. وراثية. يحدث هذا عندما يتم تحويل خليتين إلى خلية واحدة تحتوي على مجموعة فريدة من الكروموسومات.
2. الكيمياء الحيوية. مثال على هذا النوع هو تهجين الحمض النووي. يحدث هذا عندما تتحد الأحماض النووية التكميلية لتشكل حمضًا نوويًا واحدًا.

يمكن تقسيمها على كمية كبيرةأصناف. لكننا فعلنا ذلك في القسم الفرعي السابق. وبالتالي، فإن التهجين البعيد والداخلي هو مكونات النوع الأول. وهناك يتوسع التصنيف إلى أبعد من ذلك.

مفهوم التهجين الخضري

التهجين النباتي هو مفهوم في علم الأحياء يعني نوع من تهجين نباتين حيث يتجذر جزء من نوع واحد في نوع آخر. أي أن التهجين يحدث بسبب الجمع بين الاثنين اجزاء مختلفةجسم. نعم، هذه هي الطريقة التي يمكنك بها وصف النبات. بعد كل شيء، لديه أيضًا أعضائه الخاصة، متحدة في نظام كامل. لذلك إذا سميت النبات كائنًا حيًا فلا حرج في ذلك.

التهجين النباتي له عدد من المزايا. هذا:

• راحة.
• بساطة.
• كفاءة.
• التطبيق العملي.

هذه المزايا تجعل هذا النوع من التهجين يحظى بشعبية كبيرة بين البستانيين. هناك أيضًا شيء مثل التهجين الجسدي. يحدث هذا عندما لا يتم عبور الخلايا الجرثومية، ولكن الخلايا الجسدية، أو بالأحرى، البروتوبلاستات الخاصة بها. هذه الطريقةيتم إجراء التهجين عندما يكون من المستحيل إنشاء هجين بالوسائل الجنسية القياسية بين عدة نباتات.

التهجين في الكيمياء

ولكن الآن سوف نتراجع قليلاً عن علم الأحياء ونتحدث عن علم آخر. للكيمياء مفهومها الخاص، وهو "تهجين المدارات الذرية". هذا مصطلح معقد للغاية، ولكن إذا فهمت القليل من الكيمياء، فلن يكون هناك شيء معقد فيه. أولا نحن بحاجة إلى شرح ما هو المداري.

هذا نوع من المسار الذي يتحرك فيه الإلكترون. لقد تعلمنا هذا في المدرسة. وإذا حدث أن هذه المدارات أنواع مختلفةمختلطة، يتم الحصول على الهجين. هناك ثلاثة أنواع من الظواهر تسمى "التهجين المداري". هذه هي الأصناف التالية:

• تهجين sp - أحدهما s والآخر مداري ؛
• تهجين sp 2 - مدار واحد واثنان ع ؛
• تهجين sp 3 - يتم الجمع بين مدارات واحدة وثلاثة مدارات p.

هذا الموضوع معقد للغاية للدراسة، ويجب النظر إليه بشكل لا ينفصل عن بقية النظرية. علاوة على ذلك، فإن مفهوم التهجين المداري يتعلق بنهاية هذا الموضوع أكثر من بدايته. بعد كل شيء، تحتاج إلى دراسة مفهوم المدارات، ما هي وما إلى ذلك.

الاستنتاجات

وبذلك نكون قد فهمنا معنى مفهوم "التهجين". يبدو أن هذا مثير للاهتمام للغاية. بالنسبة للكثيرين، كان اكتشافًا أن الكيمياء لديها هذا المفهوم أيضًا. ولكن إذا لم يعرف هؤلاء الأشخاص هذا، فماذا يمكنهم أن يتعلموا؟ وهكذا، هناك تطور. من المهم ألا تتوقف عن تدريب سعة الاطلاع لديك، لأن هذا سيميزك بالتأكيد على الجانب الجيد.

تهجينتسمى عملية الخلط الافتراضية أنواع مختلفةولكن مدارات ذرة معينة متقاربة في الطاقة مع ظهور نفس العدد من المدارات الجديدة (الهجينة 1) المتطابقة في الطاقة والشكل.

يحدث تهجين المدارات الذرية أثناء تكوين الروابط التساهمية.

المدارات الهجينة لها شكل الرقم ثمانية غير المتماثل ثلاثي الأبعاد، ممدود بقوة على جانب واحد من النواة الذرية: .

يؤدي هذا الشكل إلى تداخل أقوى للمدارات الهجينة مع المدارات (النقية أو الهجينة) للذرات الأخرى مقارنة بالمدارات الذرية النقية ويؤدي إلى تكوين روابط تساهمية أقوى. لذلك، فإن الطاقة المستهلكة في تهجين المدارات الذرية يتم تعويضها بإطلاق الطاقة بسبب تكوين روابط تساهمية أقوى تتضمن مدارات هجينة. يتم تحديد اسم المدارات الهجينة ونوع التهجين من خلال عدد ونوع المدارات الذرية المشاركة في التهجين، على سبيل المثال: sp-, sp 2 -, sp 3 -, sp 2 د- أوsp 3 د 2 -تهجين.

يعتمد اتجاه المدارات الهجينة، وبالتالي هندسة الجزيء، على نوع التهجين. من الناحية العملية، عادة ما يتم حل المشكلة العكسية: أولاً، يتم تحديد هندسة الجزيء بشكل تجريبي، وبعد ذلك يتم وصف نوع وشكل المدارات الهجينة المشاركة في تكوينه.

sp -تهجين. اثنان هجين sp- ونتيجة للتنافر المتبادل، تقع المدارات بالنسبة إلى نواة الذرة بحيث تكون الزاوية بينهما 180 درجة (الشكل 7).

أرز. 7. الموقع المتبادل في مساحة اثنين sp- المدارات الهجينة للذرة الواحدة: أ -الأسطح التي تغطي مناطق من الفضاء حيث يكون احتمال وجود الإلكترون فيها 90%؛ ب -صورة مشروطة.

ونتيجة لهذا الترتيب للمدارات الهجينة، فإن الجزيئات ذات التركيب AX 2، حيث A هي الذرة المركزية، لديها هيكل خطيأي أن الروابط التساهمية للذرات الثلاث تقع على نفس الخط المستقيم. على سبيل المثال، في الدولة sp- من خلال التهجين، توجد مدارات التكافؤ لذرة البريليوم في جزيء BeCl 2 (الشكل 8). التكوين الخطي بسبب sp- الجزيئات BeH 2، Be (CH 3) 2، ZnCl 2، CO 2، HC≡N وعدد آخر لها أيضًا تهجين في مدارات التكافؤ للذرات.

أرز. 8. الجزيء الخطي الترياتومي لكلوريد البريليوم BeC1 2 (في الحالة الغازية): 1 - 3ص-مدار ذرة Cl؛ 2 - اثنين sp- المدارات الهجينة لذرة Be.

س ر 2 -تهجين. دعونا نفكر في تهجين واحد س- و اثنان ص-المدارات. في هذه الحالة، نتيجة لمزيج خطي من ثلاثة مدارات، تنشأ ثلاثة مدارات هجينة سر 2 -المدارات. وهي تقع في نفس المستوى بزاوية 120 درجة لبعضها البعض (الشكل 9). سر 2 - التهجين هو سمة من سمات العديد من مركبات البورون، والتي، كما هو موضح أعلاه، في الحالة المثارة لديها ثلاثة إلكترونات غير متزاوجة: واحد س- و اثنان ر-إلكترون. عند التداخل سر 2 - تشكل مدارات ذرة البورون مع مدارات الذرات الأخرى ثلاث روابط تساهمية متساوية في الطول والطاقة. الجزيئات التي تكون فيها مدارات التكافؤ للذرة المركزية في حالة سر 2 -التهجين، لها تكوين الثلاثي. الزوايا بين الروابط التساهمية هي 120 درجة. قادر سر 2 - التهجين هو مدارات التكافؤ لذرات البورون في جزيئات BF 3، BC1 3، وذرات الكربون والنيتروجين في الأنيونات CO 3 2 -، NO 3 -.

أرز. 9. الموقف المتبادل في الفضاء الثلاثة سر 2 - المدارات الهجينة.

س ر 3 -تهجين. المواد التي تحتوي الذرة المركزية فيها على أربعة منتشرة على نطاق واسع. سر 3 -المدارات الناتجة عن اتحاد خطي لواحد س- وثلاثة ر-المدارات. تقع هذه المدارات بزاوية 109˚28′ مع بعضها البعض وموجهة نحو رؤوس رباعي الاسطح الذي يقع في مركزه النواة الذرية(الشكل 10 أ).

تكوين أربع روابط تساهمية متساوية بسبب التداخل سر 3 -المدارات التي تحتوي على مدارات من ذرات أخرى تعتبر نموذجية بالنسبة لذرات الكربون والعناصر الأخرى من المجموعة IVA؛ وهذا يحدد البنية الرباعية السطوح للجزيئات (CH 4، CC1 4، SiH 4، SiF 4، GeH 4، GeBr 4، إلخ).

أرز. 10. تأثير أزواج الإلكترونات غير الرابطة على هندسة الجزيئات:

أ- الميثان (لا توجد أزواج إلكترونات غير مرتبطة)؛

ب- الأمونيا (زوج واحد من الإلكترونات غير الرابطة)؛

الخامس- الماء (زوجين غير مترابطة).

أزواج الإلكترون الوحيدة من المدارات الهجينة ليو . في جميع الأمثلة التي تم النظر فيها، كانت المدارات الهجينة "مأهولة" بإلكترونات مفردة. ومع ذلك، غالبًا ما تكون هناك حالات "يشغل" فيها المدار الهجين زوج من الإلكترونات. وهذا يؤثر على هندسة الجزيئات. بما أن زوج الإلكترون غير المترابط يتأثر بنواة ذرته فقط، وزوج الإلكترون المترابط يتأثر بنواتين ذريتين، فإن زوج الإلكترون غير المترابط يكون أقرب إلى نواة الذرة من الزوج المترابط. ونتيجة لذلك، فإن زوج الإلكترونات غير المترابطة يتنافر مع أزواج الإلكترونات الرابطة أكثر من تنافرها مع بعضها البعض. بيانياً، من أجل الوضوح، يمكن تمثيل القوة التنافرية الكبيرة المؤثرة بين أزواج الإلكترونات غير المرتبطة والمترابطة بواسطة مدار الإلكترون الأكبر للزوج غير المرتبط. يوجد زوج إلكترون غير مرتبط، على سبيل المثال، على ذرة النيتروجين في جزيء الأمونيا (الشكل 10). ب). نتيجة للتفاعل مع أزواج الإلكترونات الرابطة، تنخفض زوايا الرابطة H-N-H إلى 107.78° مقارنة بـ 109.5° المميزة لرباعي السطوح العادي.

تواجه أزواج الإلكترونات المترابطة تنافرًا أكبر في جزيء الماء، حيث تحتوي ذرة الأكسجين على زوجين من الإلكترونات غير المترابطة. ونتيجة لذلك، فإن زاوية الرابطة H-O-H في جزيء الماء هي 104.5° (الشكل 10). الخامس).

إذا تحول زوج الإلكترون غير المرتبط، نتيجة تكوين رابطة تساهمية من خلال آلية المانح والمستقبل، إلى زوج ترابط، فإن القوى التنافرية بين هذه الرابطة والروابط التساهمية الأخرى في الجزيء تتساوى؛ تتم محاذاة الزوايا بين هذه الروابط أيضًا. يحدث هذا، على سبيل المثال، أثناء تكوين كاتيون الأمونيوم:

المشاركة في التهجين د -المدارات. إذا كانت الطاقة الذرية د- المدارات لا تختلف كثيرا عن الطاقات س- و ص-المدارات، ثم يمكنهم المشاركة في التهجين. النوع الأكثر شيوعا من التهجين الذي ينطوي على د- المدارات هي سر 3 د 2 - التهجين، ونتيجة لذلك يتم تشكيل ستة مدارات هجينة متساوية الشكل والطاقة (الشكل 11 أ) ، وتقع بزاوية 90 درجة لبعضها البعض وموجهة نحو رؤوس المجسم الثماني الذي تتوسطه النواة الذرية. المجسم الثماني (الشكل 11 ب) – هو مجسم ثماني منتظم: جميع أحرفه متساوية الطول، وجميع الوجوه مثلثات منتظمة.

أرز. أحد عشر. سر 3 د 2 - تهجين

أقل شيوعا سر 3 د- التهجين لتكوين خمس مدارات هجينة (الشكل 12). أ) ، موجهة إلى قمم الهرم الثنائي الثلاثي (الشكل 12 ب). يتكون الهرم الثنائي الثلاثي من خلال ربط هرمين متساوي الساقين بقاعدة مشتركة - مثلث منتظم. ضربات جريئة في الشكل. 12 بوتظهر حواف متساوية الطول. هندسيا وحيويا سر 3 د- المدارات الهجينة غير متساوية: ثلاثة مدارات "استوائية" موجهة نحو القمم مثلث منتظمواثنين "محوريين" - لأعلى ولأسفل متعامدين على مستوى هذا المثلث (الشكل 12) الخامس). الزوايا بين المدارات "الاستوائية" تساوي 120 درجة، كما في سر 2 - تهجين. الزاوية بين المدار "المحوري" وأي من المدارات "الاستوائية" هي 90 درجة. وبناء على ذلك، فإن الروابط التساهمية التي تتشكل بمشاركة المدارات "الاستوائية" تختلف في الطول والطاقة عن الروابط التي تشارك المدارات "المحورية" في تكوينها. على سبيل المثال، في جزيء PC1 5، يبلغ طول الروابط "المحورية" 214 مساءً، ويبلغ طول الروابط "الاستوائية" 202 مساءً.

أرز. 12. سر 3 د- تهجين

وبالتالي، باعتبار الروابط التساهمية نتيجة لتداخل المدارات الذرية، فمن الممكن تفسير هندسة الجزيئات والأيونات الناتجة، والتي تعتمد على عدد ونوع المدارات الذرية المشاركة في تكوين الروابط. مفهوم تهجين المدارات الذرية، من الضروري أن نفهم أن التهجين هو تقنية تقليدية تسمح لك بشرح هندسة الجزيء بوضوح من خلال مجموعة من AOs.

تهجين- محاذاة (خلط) المدارات الذرية ( سو ر) مع تكوين مدارات ذرية جديدة تسمى المدارات الهجينة.

المدار الذريهي دالة تصف كثافة السحابة الإلكترونية عند كل نقطة في الفضاء حول النواة الذرية. السحابة الإلكترونية هي منطقة من الفضاء يمكن اكتشاف الإلكترون فيها باحتمالية عالية

تهجين Sp

يحدث عندما يختلط مدار واحد مع مدار واحد. يتم تشكيل مدارين ذريين مكافئين يقعان خطيًا بزاوية 180 درجة وموجهتين في اتجاهات مختلفة من نواة الذرة المركزية. يقع المداران p غير الهجينان المتبقيان في طائرات متعامدة بشكل متبادل ويشاركان في تكوين روابط π أو يشغلان أزواجًا وحيدة من الإلكترونات.

تهجين Sp2

تهجين Sp2

يحدث عندما يتم خلط مدار s ومدارين p. تتشكل ثلاثة مدارات هجينة ذات محاور تقع في نفس المستوى وموجهة إلى رؤوس المثلث بزاوية 120 درجة. يكون المدار الذري p غير الهجين متعامدًا على المستوى، وعادةً ما يشارك في تكوين روابط π

يوضح الجدول أمثلة على المراسلات بين أكثر أنواع التهجين شيوعًا والبنية الهندسية للجزيئات، بافتراض أن جميع المدارات الهجينة تشارك في تكوين الروابط الكيميائية (لا توجد أزواج إلكترونية وحيدة)

4. الروابط الكهربية، التساهمية، المانحة والمتقبلة، الروابط الهيدروجينية. الهيكل الإلكتروني للسندات σ و π. الخصائص الرئيسية للرابطة التساهمية: طاقة الرابطة، الطول، زاوية الرابطة، القطبية، قابلية الاستقطاب.

إذا حدث تفاعل كهروستاتيكي بين ذرتين أو مجموعتين من الذرات أدى إلى تجاذب قوي وتكوين رابطة كيميائية فإن هذا الرابطة تسمى التكافؤ الكهربائي أو غير المتجانسة.

الرابطة التساهمية- رابطة كيميائية تتكون من تداخل زوج من السحب الإلكترونية التكافؤ. تسمى السحب الإلكترونية التي توفر الاتصال بزوج الإلكترون المشترك.

رابطة المانحين والمتقبلين هو رابطة كيميائية بين ذرتين أو مجموعة ذرات، ينفذها زوج وحيد من الإلكترونات من ذرة واحدة (المانحة) ومستوى حر من ذرة أخرى (المتقبلة). وتختلف هذه الرابطة عن الرابطة التساهمية في أصل الرابطة الإلكترونية.

رابطة الهيدروجين - هذا نوع من التفاعل الكيميائي للذرات في الجزيء، ويتميز بحقيقة أن ذرة الهيدروجين، المرتبطة بالفعل تساهميًا مع ذرات أخرى، تلعب دورًا مهمًا فيه

الرابطة σ هي الرابطة الأولى والأقوى التي تتشكل عندما تتداخل السحب الإلكترونية في اتجاه الخط المستقيم الذي يربط بين مراكز الذرات.

σ الروابط هي روابط تساهمية عادية بين ذرات الكربون وذرات الهيدروجين. تحتوي جزيئات الكربون المشبعة على روابط σ فقط.

الرابطة π هي رابطة أضعف تتشكل عندما تتداخل مستويات الإلكترون للذرات النووية

تفقد إلكترونات الرابطة π و σ ارتباطها بذرة معينة.

ميزات الروابط σ و π: 1) يكون دوران ذرات الكربون في الجزيء ممكنًا إذا كانت متصلة بواسطة رابطة σ؛ 2) ظهور الرابطة π يحرم ذرة الكربون في الجزيء من الدوران الحر.

طول الرابط - هي المسافة بين مراكز الذرات المرتبطة.

زاوية السندات- هي الزاوية بين رابطتين تشتركان في ذرة مشتركة.

طاقة الاتصالات- الطاقة المنطلقة أثناء تكوين المادة الكيميائية. الاتصال وقوته التي تتميز بها

قطبية يرجع الاتصال إلى التوزيع غير المتكافئ لكثافة الإلكترون بسبب الاختلافات في السالبية الكهربية للذرات. وعلى هذا الأساس تنقسم الروابط التساهمية إلى غير قطبية وقطبية. الاستقطاب يتم التعبير عن الترابط بإزاحة إلكترونات الترابط تحت تأثير مجال كهربائي خارجي، بما في ذلك تأثير جسيم متفاعل آخر. يتم تحديد الاستقطاب من خلال حركة الإلكترون. تحدد قطبية الروابط التساهمية وقابليتها للاستقطاب تفاعل الجزيئات تجاه الكواشف القطبية.

5. الرابطة الأيونية (كهربائي) -رابطة كيميائية قوية جدًا تتشكل بين الذرات مع اختلاف كبير في السالبية الكهربية، حيث يذهب زوج الإلكترونات المشترك بشكل تفضيلي إلى الذرة ذات السالبية الكهربية الأعلى. الرابطة التساهمية - تحدث بسبب مشاركة زوج من الإلكترونات من خلال آلية التبادل، عندما تزود كل من الذرات المتفاعلة بإلكترون واحد. الرابطة المانحة والمستقبلة (رابطة التنسيق) هي رابطة كيميائية بين ذرتين أو مجموعة ذرات، يتم إجراؤها بسبب زوج وحيد من الإلكترونات لذرة واحدة (مانحة) ومدار حر لذرة أخرى (متقبلة).مثال NH4 للهيدروجين لكي تحدث الروابط، من المهم أن تكون هناك ذرات في جزيئات مادة الهيدروجين مرتبطة بذرات صغيرة ولكنها سالبة كهربية، على سبيل المثال: O، N، F. وهذا يخلق شحنة موجبة جزئية ملحوظة على ذرات الهيدروجين. ومن ناحية أخرى، من المهم أن تحتوي الذرات السالبة كهربيًا على أزواج وحيدة من الإلكترونات. عندما تتفاعل ذرة هيدروجين مستنفدة إلكترونًا لجزيء واحد (مستقبل) مع زوج وحيد من الإلكترونات على ذرة N أو O أو F لجزيء آخر (مانح)، يتم تشكيل رابطة مشابهة للرابطة التساهمية القطبية. عندما تتشكل رابطة تساهمية في جزيئات المركبات العضوية، يشغل زوج الإلكترون المشترك مدارات جزيئية رابطة ذات طاقة أقل. اعتمادًا على شكل MO - σ-MO أو π-MO - يتم تصنيف الروابط المتكونة على أنها من النوع σ أو p. σ-Bond عبارة عن رابطة تساهمية تتكون من تداخل AOs s- وp- والهجين على طول المحور الذي يربط نوى الذرات المستعبدة (أي عن طريق التداخل المحوري لـ AOs). π-Bond عبارة عن رابطة تساهمية تحدث عندما تتداخل p-AOs غير الهجينة بشكل جانبي. ويحدث هذا التداخل خارج الخط المستقيم الذي يربط نوى الذرات.
تحدث الروابط بين الذرات المرتبطة بالفعل برابطة σ (تتشكل روابط تساهمية مزدوجة وثلاثية). الرابطة π أضعف من الرابطة σ بسبب التداخل الأقل اكتمالًا للـ p-AO. تحدد الهياكل المختلفة للمدارات الجزيئية σ و π صفاتσ- و π-السندات. الرابطة 1.σ أقوى من الرابطة π. ويرجع ذلك إلى التداخل المحوري الأكثر كفاءة لـ AO أثناء تكوين σ-MO ووجود إلكترونات σ بين النوى. 2. بواسطة الروابط σ، يكون الدوران داخل الجزيئات للذرات ممكنًا، نظرًا لأن شكل σ-MO يسمح بهذا الدوران دون كسر الرابطة (انظر الرسم المتحرك. الصورة أدناه)). الدوران على طول الرابطة المزدوجة (σ + π) مستحيل دون كسر الرابطة π! 3. تتمتع الإلكترونات الموجودة على π-MO، الموجودة خارج الفضاء النووي، بقدرة أكبر على الحركة مقارنة بإلكترونات σ. لذلك، فإن قابلية استقطاب الرابطة π أعلى بكثير من استقطاب الرابطة σ.

الخصائص المميزة للرابطة التساهمية - الاتجاهية، والتشبع، والقطبية، والاستقطاب - تحدد المادة الكيميائية و الخصائص الفيزيائيةروابط.

يتم تحديد اتجاه الاتصال من خلال التركيب الجزيئي للمادة والشكل الهندسي لجزيئها. تسمى الزوايا الموجودة بين رابطتين زوايا الرابطة.

التشبع هو قدرة الذرات على تكوين عدد محدود من الروابط التساهمية. عدد الروابط التي تشكلها الذرة محدود بعدد مداراتها الذرية الخارجية.

ترجع قطبية الرابطة إلى التوزيع غير المتكافئ لكثافة الإلكترون بسبب الاختلافات في السالبية الكهربية للذرات. وعلى هذا الأساس تنقسم الروابط التساهمية إلى غير قطبية وقطبية (غير قطبية - جزيء ثنائي الذرة يتكون من ذرات متطابقة (H2، Cl2، N2) وتتوزع السحب الإلكترونية لكل ذرة بشكل متناظر بالنسبة لهذه الذرات ؛ قطبي - يتكون الجزيء ثنائي الذرة من ذرات عناصر كيميائية مختلفة، وتتحرك السحابة الإلكترونية العامة نحو إحدى الذرات، وبالتالي تشكل عدم تناسق في توزيع الشحنة الكهربائية في الجزيء، مما يولد عزم ثنائي القطب للجزيء).

يتم التعبير عن قابلية استقطاب الرابطة بإزاحة إلكترونات الرابطة تحت تأثير مجال كهربائي خارجي، بما في ذلك مجال جسيم متفاعل آخر. يتم تحديد الاستقطاب من خلال حركة الإلكترون. تحدد قطبية الروابط التساهمية وقابليتها للاستقطاب تفاعل الجزيئات تجاه الكواشف القطبية.

6.التسمياتهو نظام من القواعد يسمح لك بإعطاء اسم لا لبس فيه لكل اتصال على حدة. بالنسبة للطب، فإن معرفة القواعد العامة للتسميات مهمة بشكل خاص، حيث يتم إنشاء أسماء العديد من الأدوية وفقًا لها. وهو مقبول حاليا بشكل عام التسميات المنهجية IUPAC(IUPAC – الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)*.

ومع ذلك، فهي لا تزال محفوظة وتستخدم على نطاق واسع (خاصة في الطب) تافه(العادية) والأسماء شبه التافهة تستخدم حتى قبل معرفة بنية المادة. قد تعكس هذه الأسماء المصادر الطبيعية وطرق الإنتاج، وخاصة الخصائص والتطبيقات البارزة. على سبيل المثال، يتم عزل اللاكتوز (سكر الحليب) من الحليب (من اللاتيني. لاكتوم- الحليب)، حمض البالمتيك - من زيت النخيل، يتم الحصول على حمض البيروفيك عن طريق الانحلال الحراري لحمض العنب، ويعكسه اسم الجلسرين طعم حلو(من اليونانية com.glykys- حلو).

غالبًا ما يكون للمركبات الطبيعية أسماء تافهة - مثل الأحماض الأمينية والكربوهيدرات والقلويدات والمنشطات. إن استخدام بعض الأسماء التافهة وشبه التافهة مسموح به بموجب قواعد IUPAC. وتشمل هذه الأسماء، على سبيل المثال، "الجلسرين" وأسماء العديد من الهيدروكربونات العطرية المعروفة ومشتقاتها.

التسميات العقلانية للهيدروكربونات المشبعة

وعلى النقيض من الأسماء التافهة، فهي تعتمد على بنية الجزيئات. وتتكون أسماء الهياكل المعقدة من أسماء كتل تلك الجذور المرتبطة بالوحدة الرئيسية الأكثر أهمية في الجزيء، ووفقا لهذه التسمية تعتبر الألكانات بمثابة مشتقات من الميثان يتم فيها استبدال ذرات الهيدروجين بما يقابلها المتطرفين. إن اختيار كربون الميثان هو أمر تعسفي، لذلك يمكن أن يكون للمركب الواحد عدة أسماء، ووفقا لهذه التسمية، تعتبر الألكينات مشتقات من الإيثيلين والألكينات الأسيتيلين.

7. تماثل المركبات العضويةأو قانون المتماثلين- يتمثل في حقيقة أن المواد التي لها نفس الوظيفة الكيميائية ونفس البنية تختلف عن بعضها البعض بواسطةتركيبها الذري فقط على nCH 2، يتم دمجها في جميع تركيباتها الكيميائية الأخرى. الشخصية، والفرق في خواصها الفيزيائية يزداد أو يتغير بشكل صحيح مع زيادة الفرق في التركيب، والذي يحدده عدد n من مجموعات CH 2. مثل هذه المواد الكيميائية. مركبات مماثلة تشكل ما يسمى. سلسلة متجانسة، يمكن التعبير عن التركيب الذري لجميع أعضائها بصيغة عامة تعتمد على تكوين العضو الأول في السلسلة وعدد ذرات الكربون؛ المواد العضوية التي تحمل الاسم نفسه، مثل الألكانات فقط.

الأيزومرات هي مركبات لها نفس التركيب ولكن لها بنية وخصائص مختلفة.

8.نيوكليوفوالخط والكهرباءوردود الفعل الشخصيةهnts. تنقسم الكواشف المشاركة في تفاعلات الاستبدال إلى محبة للنواة وإلكتروفيلية. توفر الكواشف النيوكليوفيلية، أو النيوكليوفيلات، زوج الإلكترونات الخاص بها لتكوين رابطة جديدة وإزاحة المجموعة المغادرة (X) من جزيء RX بزوج الإلكترونات التي شكلت الرابطة القديمة، على سبيل المثال:

(حيث R هو جذري عضوي).

تشتمل النيوكليوفيلات على أيونات سالبة الشحنة (Hal -، OH -، CN -، NO 2 -، OR -، RS -، NH 2 -، RCOO -، وما إلى ذلك)، وجزيئات محايدة تحتوي على زوج حر من الإلكترونات (على سبيل المثال، H 2 O، NH3، R3 N، R2 S، R3 P، ROH، RCOOH)، والمعادن العضوية. مركبات R - Me ذات رابطة C - Me + مستقطبة بدرجة كافية، أي قادرة على أن تكون مانحة لأيونات الكربون R -. التفاعلات التي تنطوي على أليف النيوكليوفيلات (الاستبدال أليف النواة) هي مميزة بشكل رئيسي للمركبات الأليفاتية، على سبيل المثال التحلل المائي (OH -، H 2 O)، تحلل الكحول (RO -، ROH)، التحلل الحمضي (RCOO -، RCOOH)، الأمين (NH - 2، NH 3). ، RNH 2، وما إلى ذلك)، والسيانيد (CN -)، وما إلى ذلك.

تعمل الكواشف الكهربية، أو محبي الإلكترونات، عند تكوين رابطة جديدة، كمستقبلات لزوج من الإلكترونات وتحل محل المجموعة المغادرة في شكل جسيم موجب الشحنة. تشتمل الكائنات الكهربية على أيونات موجبة الشحنة (على سبيل المثال، H +، NO 2 +)، وجزيئات محايدة تعاني من نقص الإلكترون، على سبيل المثال SO 3، وجزيئات عالية الاستقطاب (CH 3 COO - Br +، وما إلى ذلك)، ويتم تحقيق الاستقطاب بشكل فعال بشكل خاص عن طريق التعقيد مع معاملات لويس (Hal + - Hal - A، R + - Cl - A، RCO + - Cl - A، حيث A = A1C1 3، SbCl 5، BF 3، إلخ). تشمل التفاعلات التي تنطوي على محبات كهربائية (الاستبدال المحب للكهرباء) أهم تفاعلات الهيدروكربونات العطرية (على سبيل المثال، النترتة، الهلجنة، السلفنة، تفاعل فريدل-كرافت):

(E + = Hal +، NO + 2، RCO +، R +، إلخ.)

في بعض الأنظمة، تتم التفاعلات التي تحتوي على أليفات النيوكليوفيل في السلسلة العطرية، والتفاعلات التي تتضمن أليف الكهربية - في السلسلة الأليفاتية (في أغلب الأحيان في سلسلة المركبات المعدنية العضوية).

53. تفاعل مركبات الأكسو مع المركبات العضوية المعدنية (الكيتون أو الألدهيد بالإضافة إلى العضوية المعدنية)

تُستخدم التفاعلات على نطاق واسع لإنتاج الكحولات، فعند إضافة كاشف جرينارد (R-MgX) إلى الفورمالديهايد، يتكون كحول أولي، وتتكون الألدهيدات الثانوية من الألدهيدات الأخرى، وتتشكل الكحولات الثلاثية من الكيتونات.

تهجين JSC- هذا هو محاذاة AOs التكافؤ في الشكل والطاقة أثناء تكوين الرابطة الكيميائية.

1. فقط تلك AOs التي تكون طاقاتها قريبة بما فيه الكفاية (على سبيل المثال، المدارات الذرية 2s و 2p) يمكنها المشاركة في التهجين.

2. يمكن أن تشارك AOs الشاغرة (الحرة)، والمدارات ذات الإلكترونات غير المتزاوجة وأزواج الإلكترون الوحيدة في التهجين.

3. نتيجة التهجين تظهر مدارات هجينة جديدة، والتي تكون موجهة في الفضاء بطريقة تجعل أزواج الإلكترونات متباعدة قدر الإمكان بعد تداخلها مع مدارات الذرات الأخرى. تتوافق حالة الجزيء هذه مع الحد الأدنى من الطاقة بسبب الحد الأقصى لتنافر الإلكترونات المشحونة المتشابهة.

4. يتم تحديد نوع التهجين (عدد AOs الخاضعة للتهجين) من خلال عدد الذرات "المهاجمة" لذرة معينة وعدد أزواج الإلكترون الوحيدة في ذرة معينة.

مثال.فرنك بلجيكي 3. في لحظة تكوين الرابطة، يحدث إعادة ترتيب AO للذرة B، ويتحول إلى حالة مثارة: B 1s 2 2s 2 2p 1 ® B* 1s 2 2s 1 2p 2 .

تقع الشركات المساهمة الهجينة بزاوية 120 درجة. الجزيء له شكل منتظم مثلث(مسطحة، مثلثة):

3. س 3 - التهجين.هذا النوع من التهجين نموذجي لذرات المجموعة الرابعة ( مثلا الكربون والسيليكون والجرمانيوم) في جزيئات من النوع EH 4، وكذلك لذرة C في الماس، وجزيئات الألكان، لذرة N في جزيء NH 3، NH 4 +، وذرة O في جزيء H 2 O، وما إلى ذلك.

مثال 1.الفصل 4. في لحظة تكوين الرابطة، تحدث إعادة هيكلة AO لذرة C، والتي تدخل في حالة مثارة: C 1s 2 2s 2 2p 2 ® C* 1s 2 2s 1 2p 3 .

تقع الشركات المساهمة الهجينة بزاوية 109 حوالي 28 بوصة.

مثال 2. NH 3 و NH 4 +.

التركيب الإلكتروني للذرة N: 1s 2 2s 2 2p 3. 3 AOs تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة و1 AO تحتوي على زوج إلكترون وحيد تخضع للتهجين. بسبب التنافر القوي لزوج الإلكترون الوحيد من أزواج الإلكترونات في روابط s، تكون زاوية الرابطة في جزيء الأمونيا 107.3 درجة (أقرب إلى رباعي السطوح وليس مباشرة).

الجزيء له شكل هرم ثلاثي:

إن مفهوم التهجين sp3 يجعل من الممكن شرح إمكانية تكوين أيون الأمونيوم وتكافؤ الروابط فيه.

مثال 3.ح2س.

الهيكل الإلكتروني للذرة O 1s 2 2s 2 2p 4. 2 AOs تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة و 2 AOs تحتوي على أزواج إلكترون وحيدة تخضع للتهجين. زاوية الرابطة في جزيء الماء هي 104.5 درجة (وهي أيضًا أقرب إلى رباعي السطوح وليست مستقيمة).

الجزيء له شكل زاوي:

يتيح مفهوم التهجين sp 3 شرح إمكانية تكوين أيون الأكسونيوم (الهيدرونيوم) وتكوين 4 روابط هيدروجينية بواسطة كل جزيء في التركيب الجليدي.

4. sp3 د- التهجين.يعد هذا النوع من التهجين نموذجيًا لذرات عناصر المجموعة 5 (بدءًا بـ P) في جزيئات من النوع EC 5.

مثال. بي سي 5 . البنية الإلكترونية للذرة في الأرض والحالات المثارة: P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ® P* 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 3d 1 . شكل الجزيء - السداسي (بتعبير أدق - الهرم الثنائي الثلاثي):

5. س 3 د 2 - التهجين.يعد هذا النوع من التهجين نموذجيًا لذرات عناصر المجموعة 6 (بدءًا بـ S) في جزيئات من النوع EC 6.

مثال. سادس 6. البنية الإلكترونية لذرة S في الأرض والحالات المثارة: S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 ® P* 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 3d 2 .

شكل الجزيء - المجسم الثماني :

6. تهجين sp3d3.يعد هذا النوع من التهجين نموذجيًا لذرات عناصر المجموعة 7 (بدءًا بـ Cl) في جزيئات من النوع EC7.

مثال. إذا 7. البنية الإلكترونية للذرة F في الأرض والحالات المثارة: I 5s 2 3p 5 ® I* 5s 1 3p 3 3d 3 . شكل الجزيء - عشري الوجوه (بتعبير أدق - الهرم الثنائي الخماسي):

7. تهجين sp3d4.يعد هذا النوع من التهجين نموذجيًا لذرات عناصر المجموعة 8 (باستثناء He و Ne) في جزيئات من النوع EC 8.

مثال. اف 8. البنية الإلكترونية لذرة Xe في الأرض والحالات المثارة: Xe 5s 2 3p 6 ® Xe* 5s 1 3p 3 3d 4.

شكل الجزيء - الاثني عشر وجها:

قد تكون هناك أنواع أخرى من تهجين AO.