HEMIJSKA VEZA

TEORIJA VALENTNE VEZE

Kovalentna veza nastaje preklapanjem atomskih orbitala valentnih elektrona, pri čemu je region preklapanja između dva jezgra okupiran parom elektrona.

- U atomskim orbitalama koje se preklapaju nalaze se elektroni suprotnog spina.

- Što je veće preklapanje orbitala, veza je jača.

- Nastalu kovalentnu vezu opisuje nova talasna funkcija ψ.

HEMIJSKA VEZA

s + s σs

H2

p + p σp

F2

HF

s + p σsp

σ-veza nastaje preklapanjem atomskih orbitala duž ose koja prolazikroz dva jezgra atoma.

HEMIJSKA VEZA

π-veza nastaje bočnim preklapanjem atomskih orbitala.

Ova veza nastaje tek pošto nastane σ-veza.

p + p πp

Nastaje preklapanjem:p-orbitale i p-orbitalep-orbitale i d-orbitaled-orbitale i d-orbitale

Region preklapanja je iznad i ispod međunuklearne ose.

HEMIJSKA VEZA

izolovani atom Be

1s

(↑↓)izolovani atom B (↑↓) (↑ )( )( )

2s 2p

izolovani atom C

(↑↓) (↑↓) ( )( )( )

(↑↓) (↑↓) (↑ )(↑ )( )

Poznata jedinjenja: BeF2, BF3, CH4 Nespareni elektroni

Kombinovanjem atomskih orbitala u trenutku nastajanja molekula nastaje jednak broj hibridnih, “degenerisanih” orbitala.

HIBRIDIZACIJA

HEMIJSKA VEZA

Efikasnije se preklapaju pri formiranju kovalentne veze u odnosu na s ili p-orbitale.

Pojednostavljen izgled sp-orbitala

Bolje preklapanje → jača kovalentna veza.

Pored s- i p-orbitala u hibridizaciji mogu učestvovati i d-orbitale nižeg ili istog kvantnog nivoa.

Nastajanje sp-hibridnih orbitala (sp-hibridizacija)

BROJ HIBRIDNIH ORBITALA = BROJ σ-VEZA + BROJ SLOBODNIH EL. PAROVA

hibridizacija

HEMIJSKA VEZA

BeCl2

4Be: [He]2s2

Dve atomske Dve hibridne

Primer molekula sa sp-hibridnim orbitalama

Cl – Be – Cl :::

:: :pobuđivanje e–

i hibridizacija

2py prazna 2pz prazna

sp jedan e– sp jedan e–

preklapanjeorbitala

HEMIJSKA VEZA

BF3

5B: [He]2s22p1

Tri atomske Tri hibridne

Primer molekula sa sp2-hibridnim orbitalama

B

F

F F

: :

:: :

: ::

: pobuđivanje e–

i hibridizacija

Hibridizovani atom B

preklapanjeorbitala

HEMIJSKA VEZA

CH4

6C: [He]2s22p2

Četiri atomske Četiri hibridne

Primer molekula sa sp3-hibridnim orbitalama

pobuđivanje e–

i hibridizacijaHibridizovani atom Ç

preklapanjeorbitala

ugao H–C–H: 109,5 o

HEMIJSKA VEZA

Primeri molekula sa slobodnim e– parom u sp3-hibridnim orbitalama

NH3

7N: [He]2s22p3

H2O

Kod H2S ugao H–S–H iznosi 93 o – nema hibridizacije!

8O: [He]2s22p4

Izolovani atom N

ugao H–N–H: 107 o

pobuđivanje e–

i hibridizacijaHibridizovani atom N

Izolovani atom O

pobuđivanje e–

i hibridizacija

Hibridizovani atom O

ugao H–O–H: 105 o

HEMIJSKA VEZA

Primeri molekula sa sp3d- i sp3d2-hibridnim orbitalamaCentralni atom pripada trećoj ili višim periodama

PCl5

15P: [Ne]3s23p33d 0

Izolovani atom P

Hibridizovani atom Ppet sp3d -ortbitala

Jedna od petsp3d-orbitala

Jedna p-orbitalahlora

pobuđivanje e–

i hibridizacija

Hibridizovani atom Ppet sp3d -ortbitala

HEMIJSKA VEZA

Primeri molekula sa sp3d- i sp3d2-hibridnim orbitalama

SF6

16S: [Ne]3s23p43d 0

Izolovani atom S

Jedna od šestsp3d2-orbitala

Jedna p-orbitalafluora

pobuđivanje e–

i hibridizacija Hibridizovani atom Sšest sp3d2 -ortbitala

HEMIJSKA VEZA

Primeri molekula sa sp3d- i sp3d2-hibridnim orbitalama

SF4

16S: [Ne]3s23p43d 0

sp3d-hibridizacija

S–F F–

F

–F–

Četiri σ-veze i jedan slobodan

e– par. Slobodan elektronski par sesmešta u ekvatorijalnu ravan.

Oblik klackalice

HEMIJSKA VEZA

Hibridneorbitale

Broj orbitala (e– parova)

Atomskeorbitale

Usmerenost e– parova u prostoru

Primeri

sp 2 s, p Linearna BeF2, CO2, NO2–

sp2 3 s, dve p Trougaono planarna BF3, SO2

sp3 4 s, tri p Tetraedarska CH4, NH3, H2O

sp3d 5 s, tri p, d Trougaono bipiramidalna PCl5, SF4, ClF3

sp3d2 6 s, tri p, dve d Oktaedarska SF6, ClF5, XeF4

VAŽNIJI PRIMERI HIBRIDIZACIJE

HEMIJSKA VEZA

PROSTORNI RASPORED ELEKTRONSKIH PAROVA I GRAĐA MOLEKULAsp3d Raspored elektronskih parova - TROUGAONA BIPIRAMIDA

Oblik klackalice Oblik slova T Linearan

sp3d2 Raspored elektronskih parova - OKTAEDAR

Kvadratna piramida Kvadratno-planarni

PF5

SF4 ClF3 XeF2

SF6

BrF5XeF4

HEMIJSKA VEZAPrimer:

Na osnovu Teorije valentne veze objasniti strukturu i građu molekula PCl3.

1. Skicirati Luisovu strukturnu formulu (videti Hem. veza 1).

P Cl–

Cl

–Cl–

::

: :

::

::::

2. Odrediti broj σ-veza i slobodnih e– parova centralnog atoma→ tip hibridizacije.Tri σ-veze + 1 e– par sp3 hibridizacija

3. Skicirati prostorni raspored elektronskih parova kao i građu molekula (navesti nazive).

TetraedarP Trougaona piramida

HEMIJSKA VEZAPrimer:

Na osnovu Teorije valentne veze objasniti strukturu i građu molekula IF5.

1. Skicirati Luisovu strukturnu formulu (videti Hem. veza 1).

2. Odrediti broj σ-veza i slobodnih e– parova centralnog atoma→ tip hibridizacije.Pet σ-veza + 1 e– par sp3d2 hibridizacija

OktaedarI Kvadratna piramida

3. Skicirati prostorni raspored elektronskih parova kao i građu molekula (navesti nazive).

HEMIJSKA VEZA

VIŠESTRUKE VEZE

U višestrukoj vezi jedna veza je σ-veza, a ostale su π-veze.π-veze nastaju preklapanjem nehibridizovanih orbitala.

H C C HC CH

H H

Hetin

sp2-hibridizacija sp-hibridizacija

U hibridne orbitale se smeštaju:- zajednički elektronski par samo jedne komponente višestruke veze- zajednički elektronski parovi iz jednostrukih veza- slobodni elektroski parovi

eten

HEMIJSKA VEZA

C CH

H H

Hsp2-hibridizacija

Eten

Nastajanje σ-veza od hibridnih sp2-orbitala Nastajanje π-veze od

nehibridizovane p-orbitala

π-veza

HEMIJSKA VEZA

Etin

H C C H sp-hibridizacija

Nastajanje σ-veza od hibridnih sp-orbitala Nastajanje π-veza od

nehibridizovanih p-orbitala

π-veza

π-veza

HEMIJSKA VEZA

REZONANCA Specijalni slučaj π-veza

sp2-hibridizacija C atoma

Preostale p-orbitale sa po jednim elektronom preklapanjem čine π-vezu(e).

Delokalizovani elektroni

Red C – C veze je 1,5.

ili

σ-veze π-veze