3. Ikasgaia. MOLEKULA ORGANIKOEN GEOMETRIA: ORBITALEN HIBRIDAZIOA ISOMERIA ESPAZIALA:

Transcript

1 3. Ikasgaia. MLEKULA RGAIKE GEMETRIA: RBITALE IBRIDAZIA KARB DERIBATUE ISMERIA ESPAZIALA Vant off eta LeBel-en proposamena RBITAL ATMIKE IBRIDAZIA ibridaio tetragonala ibridaio digonala Beste hibridaioak ELEKTRI-BIKTEE ERREPULTSIARE TERIA ZEBAIT RGAIKE GEMETRIA Metanoa, etanoa, etilenoa eta aetilenoa MUGA-RBITAL MLEKULARRAK M eta LUM orbitalak 3.. KIMIKA RGAIKA: ASTAPE ISTRIKAK ISMERIA ESPAZIALA: Van t off-en karbono tetraedrikoaren ideia oso kritikatua ian en, baina berak bakarrik aal eakeen ergatik metanoa dihalogenaten denean isomero bakarra lor-ten den, eta e bi (metano laun batek eman beharko litukeen beala). Metano launa l, hv l l l, hv l l l l Isomero l 3.1. KIMIKA RGAIKA: ASTAPE ISTRIKAK ISMERIA ESPAZIALA: urtean, J.E. Van toff-ek (olanda) eta J. Le Bel-ek (Suita) metanoa bealako molekula organikoak e irela lauak, baiik eta tridimentsionalak plaaratu uten. Teoria honen arabera, karbono-atomoaren lau loturak tetraedro baten erpinetan egongo lirateke. 4 : Kekule (1858) Frankland (187) Etanola Van t off - Le Bel 3.3. KARB DERIBATUE ISMERIA ESPAZIALA J.E. Van toff( ) obel Saria 1901 Bai balenti-loturaren teoriak eta baita ere orbital molekularren teoriak ein uten aaldu hasiera batean nola sorten diren karbonoaren angelu tetraedrikoak (109,5º). Ian ere, karbonoaak konposatu dibalenteak (: ) eta e tetrabalenteak ( 4 ) eman beharko lituke. Gainera, nai eta mailako lau elektroiak erabili (s eta p), loturen arteko angeluak 90º-koak ian beharko lirateke. Kontraesan hau saiesteko, 1931-an L. Pauling-ek.A.-en hibridaioaren teoria proposatu uen..a. hibridoak:anteko energia-maila duten orbital atomikoen konbinaio lineale osaturiko orbital berriak dira..periodoko elementu etan s eta p orbitalak konbinatu lorten dira eta 3 (tetragonala), (trigonala) eta (digonala) ian daiteke. E 1s, s, p,, p Metano tetraedrikoa l, hv l l l, hv l l l l l Isomero bakarra p,, s oinarriko.a. p p s 90º

2 3.4. KARB-ATMARE, ETA 3 IBRIDAZIAK p rbital atomikoen energia s orbitalena baino handiagoa da eta.a. hibridoek tarteko e- nergiak ditute. Energia-maila erlatiboak: p (eegonkorrena) > 3 > > > s (egonkorrena) p s p s, s, p 3 : 1s,( 3 : 1s, p (,, p ) 4 ) 3 : 1s,, p () E E E E p p RBITAL ATMIK IBRIDAK,, edo F-aren. gerueko (s, p) 4 orbital atomiko (.A.) eta beren Konbinaio Lineal matematikoak, 4 orbital atomiko hibrido 3 emateko. s orbitala p orbitala p orbitala orbitala 4.A. p,, oinarriko.a. s 3 p,.a. hibridoa.a. hibridoa.a. hibridoa loturen egonkortasuna: > > 3 4.A. hibrido 3 3.A. hibridoa 3.6. RBITAL ATMIK IBRIDAK 3.7. RBITAL ATMIK IBRIDAK B,,,edo -aren. gerueko (s, p) 3 orbital atomiko (.A.) eta beren Konbinaio Lineal matematikoak, 3 orbital atomiko hibrido emateko. Be,B,,edo -aren. gerueko (s, p) orbital atomiko (.A.) eta beren Konbinaio Lineal matematikoak, orbital atomiko hibrido emateko. 3.A. 1.A..A..A. s orbitala p orbitala p orbitala orbitala s orbitala p orbitala p orbitala orbitala 3.A. hibrido 1.A..A..A. hibrido.a. hibridoa.a. hibridoa

3 3.8. ZEBAIT eta LTURE PARAMETRAK 3.9. BALETZIA GERUZEK ELEKTRI-BIKTEE ERREPULTSIA (BGEBE) Molekula Loturak ibridaioa Energia (Kcal/mol) Lotura-Angelua (º) Lotura-Luera (Å) 3 1s () s p p 1s () () 11 () 118 () BGEBE: Atomo entral baten inguruan dauden lotura gutien elektroi-bikoteen arteko errepultsioak minimoa ian behar du. ndorio, atomo entral baten inguruan dauden elektroi-bikoteak elkarrengangik ahalik eta gehien urrutikatuko dira. Teoria hau erabili, enbait molekula organikoren geometria kualitatiboki aurresan daiteke. Gainera, angelu teorikoekiko eperimentalki ikusitako desbideraioak ere aal daiteke. Angelu tetraedrikoa: 109,5º 15.6 p, p, 1s () METAARE RBITAL MLEKULARRAK 8.A. [4.A. s ()] [4.A. 3 ()] 8.M. [4.M. σ ( )] [4.M. σ ( )] 1.10Å METAARE RBITAL MLEKULARRAK 8.M. LUM 4 σ ( ) 8.A. M: ighest ccupied Molecular rbital LUM: Lowest Unoccupied Molecular rbital 3 s 104 Kcal/mol M 4 σ ( )

4 3.1. IBRIDAZI TETRAGALEK (3) MLEKULA RGAIKAK IBRIDAZI TETRAGALEK (3) MLEKULA RGAIKAK ona hemen hibridaio tetragonala duten enbait molekula. n-butanoa: 3 3 iso-butanoa: etanola: Å 1.53Å Å 0.94Å Zikloalkanoak e dira planoak, okertuak baiik. Ziklobutanoa Zikloheanoa Ziklopentanoa orbornanoa ETEARE RBITAL MLEKULARRAK 1.A. [4.A. s ()] [6.A. ().A.p ()] 1.M. [4.M. σ ( )] [1.M. σ ( )] [1.M. π ( )] [4.M. σ ( )] [1.M. σ ( )] [1.M. π ( )] ETEARE RBITAL MLEKULARRAK 1.M. 1.A. 4 σ ( ) σ ( ).A..M. (σ).m. (π) p s 107 Kcal/mol π ( ) 64 Kcal/mol π ( ) 88 Kcal/mol σ ( ) 4 σ ( ) LUM M

5 3.16. IBRIDAZI TRIGALEK () MLEKULA RGAIKAK Etenoa: 1.08Å 1.33Å Etanala: Å Å E π ( ) LUM 1.1Å ETIARE RBITAL MLEKULARRAK 10.A. [.A. s ()] [4.A. ().A.p().A.p ()] 10.M. [.M. σ ( )] [1.M. σ ( )] [.M. π ( )] [.M. σ ( )] [1.M. σ ( )] [.M. π ( )].A..M. (σ) 3 () π ( ) M.M. (π) ETIARE RBITAL MLEKULARRAK 10.M. 10.A. σ ( ) σ ( ) IBRIDAZI DIGALEK () MLEKULA RGAIKAK Propinoa: p s π ( ) 54 Kcal/mol π ( ) LUM M Å 1.35Å 1.10Å 83 Kcal/mol σ ( ) Kcal/mol σ ( )