نظریه VSEPRاگرچه درتوجیه شکل هندسی مولکولها بسیار موثراست ولی در پاسخ به بسیاری ار نکات مربوط به ترکیبات نارسا به نظر می رسد بطور مثال مولکول BeH2 را در نظر میگیریم اتم برلیوم در حالت عادی آرایش [He] 2S2را دارد این اتم برای تشکیل پیوند برانگیخته شده و آرایش He]2S1 2P1] را میگیرد بنابراین در مولکول BeH2 دو اربیتال Sاز اتم ئیدروژن یک بار با اربیتال S و یک بار با اربیتال P از اتم بریلیوم همپوشانی میکنندوازآنجاییکه شکل وگسترش طولی اربیتالهای S و P متفاوت است انتظار می رود دوپیوند Be- H از نظر طول و قدرت پیوند یکسان نباشند در حالیکه مطالعات دانشمندان ثابت کرده که هر دو پیوند از هر نظر یکسانند.
در مثالی دیگر می توان طول پیوند ها را در اتان واتیلن مقایسه کرد به طور حتم طول پیوند C=C در اتیلن از طول پیوند C-C در مولکول اتان کوتاه تر است و این دور از انتظار نیست ولی انتظار می رود طول و انرژی پیوند C-H در این دو تر کیب یکسان باشد درحالیکه پیوند C-H در اتیلن از نظر طول کوتاه تر و از نظر قدر ت پیوند قویتر از اتان است.
مطابق این نظریه اربیتال های اتمی به هنگام تشکیل پیوند با یکدیگر آمیخته شده وتشکیل همان تعداداربیتال های هیبریدی می دهند به طوری که اربیتال های هیبریدی حاصله خصلت تمام اربیتال های اولیه را دارا هستند؛ مثلا از آمیخته شده یک اربیتال S با یک اربیتال P دو اربیتال هیبریدی SP حاصل می آید که 50 درصد خصلت S و 50 درصد خصلت اربیتال P را دارا می باشند.
از آمیخته شده یک اربیتال S بادو اربیتال P سه اربیتال هیبریدی SP2 حاصل می آید که 33.3 درصد خصلت S و 66.6 درصد خصلت اربیتال P را دارا می باشند.
از آمیخته شده یک اربیتال S باسه اربیتال P چهار اربیتال هیبریدی SP3 حاصل می آید که 25 درصد خصلت S و 75در صد خصلت اربیتال P را دارا می باشند.
یک اربیتال S با سه اربیتال P و یک اربیتال d آمیخته شده و تشکیل 5 اربیتال هیبریدی sp3d را می دهند که نسبت به هم ارایش دو هرمی با قاعده مثلث را می گیرند.
از آمیخته شدن یک اربیتال S با سه اربیتال P و دو اربیتال d شش اربیتال هیبریدی sp3d2 حاصل می آید که این اربیتال ها نسبت به هم آرایش دو هرمی با قاعده مربع میگیرند.
با کلیک برروی آدرس زیر می توانید به انیمیشنی دسترسی پیدا کنید که درک مفهوم هیبریداسیون را آسان می کند: :roll:
http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/hybrv18.swf
اربیتال های هیبریدی را می توان از نظر سطح انرژی به صورت زیر مرتب کرد چون می دانیم اربیتال S از نظر سطح انرژی پایین تر از اربیتال P است بنابراین هرچه خصلت S بیشتر باشد سطح انرژی کمتراست:
S > SP > SP2 > SP3 > p
از نظر کشیدگی وگسترش طولی بین این اربیتالها نظام زیر صادق است چون می دانیم اربیتال P کشیده واربیتال S کروی متقارن است پس هرچه سهم اربیتال P بیشتر باشد اربیتال هیبریدی کشیده تراست:
S < SP < SP2 < SP3 < P
با این اوصاف می توان پذیرفت هر دو پیوند Be-H در BeH2 یکسان باشد چون در واقع در هر دو پیوند هم پوشانی بین اربیتال هیبریدی SP با اربیتال S اتم ئیدروژن صورت گرفته است.
درا تیلن اتم کربن دارای هیبرید SP2 است یعنی از 4 اربیتال منفرد آن در فرم برانگیخته 3 تا در هیبریداسیون مشارکت کرده و یکی هیبرید نمی شود اربیتال P هیبرید نشده عمود بر صفحه ای است که اتم کربن قرار دارد و می تواند به طور موازی با اربیتال P هیبرید نشده از مولکول مجاور همپوشانی دهد ( پیوند پای )
در اتان هر اتم کربن در هیبریداسیونSP3 مشارکت دارد بنابراین در اتیلن پیوتد های C-Hحاصل همپوشانی اربیتال های SP2- S هستند درحالیکه در اتان این پیوند از هم پوشا نی SP3-S حاصل می آید چون کشیدگی اربیتال های SP3 از اربیتال های SP2بیشتر است طول پیوند C-H در اتان بلند تر ازپیوند C-H در اتیلن است.
در مثالی دیگر می توان طول پیوند ها را در اتان واتیلن مقایسه کرد به طور حتم طول پیوند C=C در اتیلن از طول پیوند C-C در مولکول اتان کوتاه تر است و این دور از انتظار نیست ولی انتظار می رود طول و انرژی پیوند C-H در این دو تر کیب یکسان باشد درحالیکه پیوند C-H در اتیلن از نظر طول کوتاه تر و از نظر قدر ت پیوند قویتر از اتان است.
مطابق این نظریه اربیتال های اتمی به هنگام تشکیل پیوند با یکدیگر آمیخته شده وتشکیل همان تعداداربیتال های هیبریدی می دهند به طوری که اربیتال های هیبریدی حاصله خصلت تمام اربیتال های اولیه را دارا هستند؛ مثلا از آمیخته شده یک اربیتال S با یک اربیتال P دو اربیتال هیبریدی SP حاصل می آید که 50 درصد خصلت S و 50 درصد خصلت اربیتال P را دارا می باشند.
از آمیخته شده یک اربیتال S بادو اربیتال P سه اربیتال هیبریدی SP2 حاصل می آید که 33.3 درصد خصلت S و 66.6 درصد خصلت اربیتال P را دارا می باشند.
از آمیخته شده یک اربیتال S باسه اربیتال P چهار اربیتال هیبریدی SP3 حاصل می آید که 25 درصد خصلت S و 75در صد خصلت اربیتال P را دارا می باشند.
یک اربیتال S با سه اربیتال P و یک اربیتال d آمیخته شده و تشکیل 5 اربیتال هیبریدی sp3d را می دهند که نسبت به هم ارایش دو هرمی با قاعده مثلث را می گیرند.
از آمیخته شدن یک اربیتال S با سه اربیتال P و دو اربیتال d شش اربیتال هیبریدی sp3d2 حاصل می آید که این اربیتال ها نسبت به هم آرایش دو هرمی با قاعده مربع میگیرند.
با کلیک برروی آدرس زیر می توانید به انیمیشنی دسترسی پیدا کنید که درک مفهوم هیبریداسیون را آسان می کند: :roll:
http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/hybrv18.swf
اربیتال های هیبریدی را می توان از نظر سطح انرژی به صورت زیر مرتب کرد چون می دانیم اربیتال S از نظر سطح انرژی پایین تر از اربیتال P است بنابراین هرچه خصلت S بیشتر باشد سطح انرژی کمتراست:
S > SP > SP2 > SP3 > p
از نظر کشیدگی وگسترش طولی بین این اربیتالها نظام زیر صادق است چون می دانیم اربیتال P کشیده واربیتال S کروی متقارن است پس هرچه سهم اربیتال P بیشتر باشد اربیتال هیبریدی کشیده تراست:
S < SP < SP2 < SP3 < P
با این اوصاف می توان پذیرفت هر دو پیوند Be-H در BeH2 یکسان باشد چون در واقع در هر دو پیوند هم پوشانی بین اربیتال هیبریدی SP با اربیتال S اتم ئیدروژن صورت گرفته است.
درا تیلن اتم کربن دارای هیبرید SP2 است یعنی از 4 اربیتال منفرد آن در فرم برانگیخته 3 تا در هیبریداسیون مشارکت کرده و یکی هیبرید نمی شود اربیتال P هیبرید نشده عمود بر صفحه ای است که اتم کربن قرار دارد و می تواند به طور موازی با اربیتال P هیبرید نشده از مولکول مجاور همپوشانی دهد ( پیوند پای )
در اتان هر اتم کربن در هیبریداسیونSP3 مشارکت دارد بنابراین در اتیلن پیوتد های C-Hحاصل همپوشانی اربیتال های SP2- S هستند درحالیکه در اتان این پیوند از هم پوشا نی SP3-S حاصل می آید چون کشیدگی اربیتال های SP3 از اربیتال های SP2بیشتر است طول پیوند C-H در اتان بلند تر ازپیوند C-H در اتیلن است.