Qual è l'ibridazione di # NH_3 #?

Ammoniaca#"NH"_3)#o, più precisamente, l'atomo centrale in ammoniaca, è #"sp"^3# ibrida. Ecco come fare per determinare questo.

Innanzitutto, inizia con #"NH"_3#'s Struttura di Lewis, che deve tenere conto di 8 elettroni di valenza - 5 da azoto e 1 da ciascun atomo di idrogeno.

Come puoi vedere, tutto il elettroni di valenza sono effettivamente considerati - 2 per ciascuno legame covalente tra azoto e idrogeno, e 2 dalla coppia solitaria presente sull'atomo di azoto.

Ora, qui è dove diventa interessante. I livelli di energia dell'azoto sembrano così

Guardando questo diagramma di energia, si può vedere che ciascuno dei tre orbitali p è disponibile per bonding, quindi perché l'atomo dovrebbe essere ibridato? Ecco dove entrano in gioco stabilità e geometria.

Se i tre atomi di idrogeno si legassero con l'azoto usando il disponibile orbitali p, gli angoli di legame sarebbero #"90"^@#. Tuttavia, ciò non può avvenire poiché le regioni ricche di elettroni devono trovarsi il più lontano possibile le une dalle altre #"3D"# spazio: ecco perché l'angolo di legame nell'ammoniaca è approssimativamente #"107"^@#.

Inoltre, gli orbitali ibridi assicurerebbero la formazione di un legame più forte con gli atomi di idrogeno, poiché gli orbitali ibridi formati da s e orbitali p avere un elettrone maggiore densità da un lato del lobo - il lato che si lega all'atomo di idrogeno.

Anche la stabilità della molecola entra in gioco, dal momento che il #"sp"^3# gli orbitali ibridi avranno un'energia inferiore rispetto ai tre non ibridati orbitali p.

Quindi, per determinare l'ibridazione, è necessario determinare l'atomo centrale numero sterico, che rappresenta il numero di regioni ricche di elettroni attorno all'atomo.

Dal momento che forma 3 legami covalenti e ha 1 coppia solitaria, quella dell'azoto numero sterico sarà uguale a 4, il che implica quello s e tre orbitali p combinerà per un totale di 4 orbitali ibridi.

Ecco un video su questo argomento: