Введение 0:00 Внеплановое включение по теме гибридизации атомных орбиталей. Рекомендация повторить уроки 51–54 в плейлисте «Полный курс» и уроки 2–5 в плейлисте «ЕГЭ 2021».
Атомные орбитали 0:24 Атомная орбиталь — это область пространства, где вероятность пребывания электрона максимальна. Электроны движутся и описывают области разной формы: сферические, гантелеобразные, в форме объёмной восьмёрки.
Типы орбиталей и гибридизация 1:20 С-орбиталь сферической формы, П-орбитали гантелеобразные или в форме объёмной восьмёрки. Основные типы гибридизации: SP, SP2, SP3. В гибридизации участвуют С- и П-орбитали.
Ковалентная связь 2:52 Ковалентная связь образуется общей электронной парой. Два механизма образования ковалентной связи: обменный и донорно-акцепторный.
Перекрывание орбиталей 3:51 Перекрывание атомных орбиталей происходит при образовании ковалентной связи. Пример молекулы водорода: С-С перекрывание.
Молекула хлора 7:06 В молекуле хлора одна связь, одна общая электронная пара. Перекрывание П-орбиталей: ПП перекрывание.
Молекула HCl 9:31 Одна связь, одна общая электронная пара. Перекрывание С-орбитали водорода и П-орбитали хлора: С-СП перекрывание.
Заключение 11:13 Основные типы перекрывания орбиталей: С-С, ПП, С-СП. Переход к обсуждению сигма- и пи-связей для понимания гибридизации.
Типы гибридизации углерода 11:43 Объяснение типов гибридизации атома углерода: sp³, sp², sp. Примеры: четыре простые связи — sp³, две простые и одна двойная — sp², одна тройная и одна простая — sp, две двойные связи — sp.
Сигма-связи 12:05 Одинарная связь всегда сигма-связь. В основе кратной связи всегда есть одна сигма-связь, остальное — пи-связи. Примеры: в молекуле водорода, хлора, HCl образуется одна сигма-связь.
Механизм сигма-связи 14:11 Сигма-связь возникает при перекрывании атомных орбиталей по линии, проходящей через центры атомов. Примеры перекрывания: sp, px, px.
Перекрывание п-орбиталей 16:43 П-орбитали могут перекрываться по линии, соединяющей ядра, только по оси x. Перекрывание по осям y и z происходит по обе стороны от линии, соединяющей ядра.
Пи-связи 20:39 Пи-связь образуется при перекрывании орбиталей по обе стороны от линии, соединяющей ядра. Примеры: перекрывание p-орбиталей по осям y и z. Пи-связь слабее сигма-связи.
Пример молекулы кислорода 23:31 Молекула кислорода образует две связи: одну сигма и одну пи. Две общие электронные пары образуются за счёт неспаренных электронов атомов кислорода. Перекрытие p-орбиталей происходит следующим образом: px по линии, соединяющей ядра, и p-орбитали по осям y и z по обе стороны от этой линии.
Тройная связь 26:21 Тройная связь состоит из одной сигма-связи и двух пи-связей. Пример: в простом соединении с тройной связью происходит следующее перекрывание орбиталей.
Тройная связь в молекуле азота 27:25 У азота на внешнем уровне три неспаренных электрона. Формирование трёх общих электронных пар приводит к образованию тройной связи. Перекрывание p-орбиталей образует сигма-связь, а перекрывание p-орбиталей по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов, образует пи-связи.
Типы перекрывания орбиталей 29:17 Перекрывание s-орбиталей всегда даёт сигма-связь. Перекрывание p-орбиталей может давать сигма-связь или две пи-связи в зависимости от направления перекрывания. d-орбитали также могут участвовать в образовании связей, но об этом речь не идёт.
Гибридизация в органических соединениях 30:16 Углерод в органике четырёхвалентный, его неспаренные электроны находятся на разных орбиталях. В молекуле метана все четыре сигма-связи одинаковые по энергии и длине. Гибридизация приводит к усреднению формы и энергии орбиталей, обеспечивая одинаковые связи.
Практическое применение 32:06 Для понимания гибридизации важно использовать пространственное мышление и воображение. Примеры простых молекул помогают лучше понять процесс образования связей. В третьей части урока будет представлена формула для быстрого определения типа гибридизации на основе электронного строения атома.
Заключение 33:21 Автор надеется, что материал был понятен, и призывает задавать вопросы в комментариях. Призыв прорабатывать материал и ждать вторую часть урока.
