ΘΘΕΩΡΊΑΕΩΡΊΑ Δ ΔΕΣΜΟΎΕΣΜΟΎ Σ ΣΘΈΝΟΥΣΘΈΝΟΥΣ::(V(VALENCEALENCE B BONDOND T THEORYHEORY))

Είδη Δεσμών:Δεσμοί σ (σίγμα) Δεσμοί π (πι)

Προκύπτουν με επικαλύψεις s-s, s-p και p-p ατομικών τροχιακών κατά τον άξονα που συν­δέει τους πυρήνες των δύο συνδεόμενων ατόμων. Κατά αυτή την διεύθυνση εξασφαλίζε­ται η μεγαλύτερη δυνατή επικάλυψη.

Προκύπτουν με πλευρικές επικαλύψεις p-p ατομικών τροχιακών.

Παρατηρήσεις:➢ Τα s τροχιακά δε συμμετέχουν σε π δε­

σμούς, καθώς δεν είναι δυνατή η πλευ­ρική τους επικάλυψη (σφαιρικό σχήμα).

➢ Ο δεσμός π δημιουργείται μόνο εφόσον έχει προηγηθεί ο σχηματισμός ενός σ δε­σμού.

➢ Ο σ δεσμός είναι ισχυρότερος από τον π δεσμό, καθώς στον δεσμό σ επιτυγχάνε­ται μεγαλύτερη επικάλυψη ηλεκτρονια­κών νεφών.

ΥΥΒΡΙΔΙΚΆΒΡΙΔΙΚΆ Α ΑΤΟΜΙΚΆΤΟΜΙΚΆ Τ ΤΡΟΧΙΑΚΆΡΟΧΙΑΚΆ::(L(LINUSINUS P PAULINGAULING, 1901-1994), 1901-1994)

http://schoolchemistry.blogspot.com (1) e-mail & MSN ID: schoolchem@gmail.com

Νίκος ΓαλάνηςΚαθηγητής Χημείας2ο Λύκειο Ηρακλείου

Βασικές αρχές:➢ Κατά την ανάπτυξη ομοιοπολικού δεσμού ανάμεσα σε δύο άτομα, τροχιακά της

στιβάδας σθένους του ενός ατόμου επικαλύπτουν τροχιακά της στιβάδας σθένους του άλλου.

➢ Αν στο κάθε τροχιακό που συμμετέχει στο μηχανισμό αυτό της επικάλυψης πε­ριέχεται ένα μονήρες ηλεκτρόνιο, τότε ηλεκτρόνια με αντιπαράλληλο spin, δη­μιουργούν ζεύγη ηλεκτρονίων που ανήκουν και στα δύο άτομα. Η έλξη του ζεύ­γους ηλεκτρονίων από τους πυρήνες των δύο ατόμων οδηγεί στην ανάπτυξη του δεσμού ανάμεσά τους.

➢ Η ισχύς του δεσμού είναι μεγαλύτερη, όσο ο βαθμός επικάλυψης των τροχιακών είναι μεγαλύτερος.

Υβριδισμός είναι ο γραμμικός συνδυα­σμός (πρόσθεση & αφαίρεση) ατομικών τροχιακών προς δημιουργία νέων ισότι­μων ατομικών τροχιακών (υβριδικά τρο­χιακά).

ΥΥΒΡΙΔΙΚΆΒΡΙΔΙΚΆ Α ΑΤΟΜΙΚΆΤΟΜΙΚΆ Τ ΤΡΟΧΙΑΚΆΡΟΧΙΑΚΆ

Υβριδισμός Σχήμα τροχιακών Μόρια

sp

1 s και 1 p τροχιακό αντικαθίστανται από 2 sp

υβριδικά τροχιακά, τα οποία έχουν 50% s και 50% p

χαρακτήραΓραμμικό

BeCl2

HC≡CH

HCN

O=C=O

C≡O

sp2

1 s και 2 p τροχιακά αντικαθίστανται από 3 sp2

υβριδικά τροχιακά, τα οποία έχουν 1/3 s και 2/3 p

χαρακτήραΕπίπεδο Τριγωνικό

BF3

CO3-2

NO2

O3

SO2

CH2=CH2

sp3

1 s και 3 p τροχιακά αντικαθίστανται από 4 sp3

υβριδικά τροχιακά, τα οποία έχουν 1/4 s και 3/4 p

χαρακτήραΚανονικό Τετράεδρο

CH4

NH3

H2O

http://schoolchemistry.blogspot.com (2) e-mail & MSN ID: schoolchem@gmail.com

Παρατηρήσεις:➢ Για να σκεφτούμε το είδος του υβριδισμού (sp, sp2, sp3) που έχει ένα άτομο, θα

πρέπει απαραίτητα να γνωρίζουμε κάποιες πληροφορίες, όπως:

i. Τα ηλεκτρόνια σθένους του

ii. Με πόσα άλλα άτομα είναι ενωμένο

iii. Την δομή Lewis του

➢ Ένα άτομο δεν εμφανίζει πάντα τον ίδιο υβριδισμό. Για παράδειγμα ο άνθρακας στις ενώσεις του εμφανίζει και τα τρία είδη υβριδισμού sp, sp2, sp3.

➢ Ο απλός ομοιοπολικός δεσμός είναι ένας σ δεσμός,

➢ Ο διπλός ομοιοπολικός δεσμός αποτελείται από 1 σ δεσμό και 1 π δεσμό, και

➢ Ο τριπλός ομοιοπολικός δεσμός αποτελείται από 1 σ δεσμό και 2 π δεσμούς.

ΑΑΣΚΉΣΕΙΣΣΚΉΣΕΙΣ::

(1) Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:i. Το υδρογόνο δεν σχηματίζει δεσμό π.ii. Όταν γίνεται αλληλεπικάλυψη p ατομικών τροχιακών, σχηματίζεται υποχρεωτικά δε­

σμός π.iii. Ο δεσμός σ μεταξύ ατόμων C είναι ισχυρότερος από τον δεσμό π.iv. Ο χημικός δεσμός που σχηματίζεται με επικάλυψη υβριδικών τροχιακών sp3-sp3 είναι

δεσμός σ.v. Η αιθανάλη (CH3CHO) είναι κορεσμένη ένωση, οπότε στο μόριό της έχει μόνο δεσμούς

σ.vi. Οι δεσμοί π που υπάρχουν στο μόριο του CH3C≡CH είναι κάθετοι μεταξύ τους.vii. Η ισχύς του δεσμού άνθρακα-άνθρακα στο μόριο CH2=CH2 είναι διπλάσια από την ισχύ

του δεσμού άνθρακα-άνθρακα στο μόριο CH3-CH3.viii.Με ανάμιξη δύο p ατομικών τροχιακών προκύπτουν δύο p2 υβριδικά τροχιακά.ix. Τα υβριδικά τροχιακά σχηματίζονται με ανάμιξη ημισυμπληρωμένων ατομικών τροχια­

κών, τα οποία βρίσκονται στη θεμελιώδη κατάσταση.x. Η ενέργεια των υβριδικών τροχιακών είναι ίση με το άθροισμα των ενεργειών των τρο­

χιακών από τα οποία προκύπτουν.(2) Με βάση τη θεωρία δεσμού σθένους να εξηγήσετε τι είδους τροχιακά επικαλύπτονται κατά

τον σχηματισμό των παρακάτω μορίων:i. CH3CH2CH3

ii. CHCl3

iii. CH3OHiv. CH3CH=CH2

v. CH3CH2CH=Ovi. CH3C≡CHvii. CH3C≡CCH3

viii.CH2=CHCNix. CH2=CHCH2Clx. CH3COCH3

xi. CH3COOCH3

xii. CH3NH2

(3) Να εξηγήσετε τι είδους δεσμοί υπάρχουν στα παρακάτω μόρια:i. CH3CH2CH2CH3

ii. CH2=CHCliii. CH3CH=CH2

iv. CH2=CHCH2CH3

v. CH3CH2CH2C≡CH(4) Σε ποια από τα επόμενα μόρια οι πυρήνες όλων των ατόμων βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο;

i. CH2=CH2

ii. CCl4

iii. CHCl2CH3

iv. CCl2=CH2

v. HC≡CClvi. CH3CH=CH2

vii. CH3CH3

viii.COCl2

http://schoolchemistry.blogspot.com (3) e-mail & MSN ID: schoolchem@gmail.com