Molekulaorbitál elmélet? Vegyértékkötés elmélet?

Az MO-t mi még nem tanultuk, de a VB-t el tudom mondani. Ugye bizonyos határok között ez elmondja, hogy melyik alhéjak 'hibridizálódnak' az adott molekulában, a központi (vagy ha több egyforma van, akkor az egyik) atomra nézve. A hibrid alhéjak jelölése h és szám az alsó indexben, de itt az oldalon ilyet nem lehet. A felső indexbe pedig az adott alhéjon lévő elektronok számát kell írni.

Annak a jelenségnek a megmagyarázására jó, hogy pl. a szénatom esetében a vegyértékkonfigurációja, 2s2 2p2,

azaz a cellás ábrázolásban ez úgy néz ki, hogy a 2s2-> egy cellában két elektron, 2p2, két cellában egy-egy, azaz kettő szabad elektronpárja van, mégis 4 vegyértékelektronnal alkot vegyületeket, akkor hogy lehet ez? A hibridizáció ad erre magyarázatot.

Első lépésként fel kell írnunk az atom Lewis féle szerkezetét. Ehhez ismernünk kell a vegyérték elektronjainak számát, azaz hányadik főcsoportban van. Nézzük meg a metán példáját, CH4.

Felírod, hogy C: 4 v.elektron,

6 rendszám: 1s2 2s2 2p2. A vegyértékhéjak a 2s2 és a 2p2. A következő résznél fel kell írnunk picit szebb formalizmussal, lebontva, hogy melyik pályán mennyi van. (ugye a p alhéj pályái a Px, Py, Pz, d esetében Dxy, Dxz, Dyz, Dx^2-y^2, Dz^2)-->

Tehát: [He] 2s2 2px1+2py1

Fontos tudnivaló: a hibridizációkor mindig el kell érnünk azt, hogy az elektronszerkezet lehetővé tegye, hogy kialakuljon a nekünk szükséges struktúra, azaz annyi párosítatlan elektron legyen, ahány kötést ki kell alakítanunk (ez igaz mind a szigma, mind a pí kötésekre is) és annyi páros elektron legyen, ahány nemkötő elektronpár van a szerkezeten.

Itt 4 kötés kell, tehát 4 nemkötő elektronpár kell az alhéjakra, ezt kell mozgatnunk promócióval. Honnan mehet elektron (azaz hol van "felesleg")? 2s alhéjról. Hova? 2Pz alhéjra. És ebben az esetben négy alhéjon van négy nemkötő elektron. Ha nincs elég p alhéjunk, mehet d alhéjra is az elektron egész nyugodtan.

Utána hibridizálunk, el kell dönteni, hogy melyik alhéjak lesznek a hibrid alhéjak:

-az s alhéj mindig hibridizálódik (az a magyarázata, hogy az s pályák gömbszimmetrikusak, tehát az atommag körül az elektron tartózkodási valószínűsége nagyobb mint 0, a többi pálya esetén a formájukból ez nem következik, szóval s alhéj mindig kell)

-a szigmakötéseket adó párosítatlan elektronok

-a nemkötő elektronpárok

NEM hibridizálódik: a pí kötést adó párosítatlan elektron elektron. (A szigma és a pí kötés közt definíciós különbség is van, de a feladatok megoldása szempontjából ez lényegtelen, a lényeg annyi,hogy ahol kétszeres kötés van, ott az egyik szigma, a másik pí, ha háromszoros kötés, akkor egy szigma, két pí. És értelemszerűen kettős kötésnél egy pálya marad, ami nem hibridizálódik, a hármas kötésnél kettő.)

Ezek alapján már ki tudjuk rakni a szerkezetet, értelemszerűen 4 szigmakötés van, négy hibridpálya lesz.

A jelölés pedig h(1 alsó index pálya)(1 felső index e- szám) h(2)(1) h(3)(1) h(4)(1)

Utána megszámoljuk, hogy melyik pályákból raktuk ezt ki: s, és a három p pályából, a neve tehát sp3.

Ránézésre meg lehet mondani, hogy a hibridállapotok (sp, sp2, sp3, sp3d, sp3d2, sp3d3) melyikbe tartozik, ha megszámoljuk a szigmakötések és a nemkötő elektronpárok számát. Értelemszerűen ha ezekből van 4, akkor sp3, ha öt, akkor sp3d és így tovább.