Sp² → sp³ transition


Как sp2 carbon превращаеться в sp3?
Типа смешивает p орбиталь и три sp2 и на 4 делить?Или как?(звучить странно)
Он так может?

и что на этом фото transition state твориться с p орбиталью?
Как будто уже обрел или обритает форму sp3 орбитали. (Тоесть смена гибридизации уже до или в transition state?Тогда можно считат что transition state это начало реакции,и смена гибридизации идёт первым делом?
Но а что с оставшимися sp2? Водороды остаються в связи пока углерод гибридизацию меняет(как)?

2 лайка

Ну мне кажется это описать трудно будет. Ведь когда мы связываемся с орбиталями, темы как квантовая химия, и молекулярные орбитали тоже будут связанны с этим.
Ну а так если описывать данный процесс простыми словами, то в процессе перехода из sp2 в sp3 гибридизацию, одна из пи орбиталей, которая ранее использовалась для пи связи, участвует в создании одной из новых сигма связей. Это приводит к разрыву пи связи, и атом углерода теряет двойную связь.

А прям точно как это будет происходит, я тоже не знаю

Тут можно сказать, что он одновременно обретает sp3 форму, и при этом пи орбиталь тоже будет одновременно разрушается. Смена гибридизаций думаю происходит после переходного состояние. Ну а переходное состояние это - можно сказать в какой-то степени начало реакций. Ну это можно представить так: что бы там образовалось какая-то связь, то нужно что бы атомы взаимодействовали между собой. Без приближений взаимодействие не произойдет. И вот этот момент приближений, и взаимодействие и есть наше переходное состояние. Причем она требует энергий. Как минимум электроны вокруг атомов могут препятствовать, и отталкиваться. При этом мешая процессу.
На счет переходного состояние можете прочитать в некоторых темах в аске.
на пример вот это:

Если гибридизация изменена, это значит, что уже образовалось сигма связь \ce{C-H}.

образование sp2 гибридизованного карбокатиона, который имеет пустую пи орбиталь . Это будет в следующий главе

Ну даже не знаю, эти связи вроде бы не мешают изменению гибридизаций

3 лайка

Как столик складной, т.е. потихоньку и синхронно

Водороды тоже потихоньку угол связи меняют, т.е. атом углерода пройдет весь путь от sp^2 до sp^3, т.е. в какие-то моменты времени его можно было бы назвать sp^{2.2}, в какие-то sp^{2.7} т.д. А переходное состояние это такая точка на этом пути превращения из исходных в продукты, где энергия принимает наивысшее значение

6 лайков

Получаеться, реакция начинаеться тогда когда начинаеться отталкивание?

sp2 начинает своё постепенное преврашение в момент приблежение настолько что появляються силы отталкивания?
(силы отталкивания появляються но они продолжают преблежаться,посути логично если это и будет началом реакции)
Получаеться sp3 достигаеться только когда реакция заканчиваеться.
Постепенное превращение означает каждая из sp2 постепенно вытаскивает из себя s орбиталь пока соотношение s и p не станет 1:3?

Возможно мне стоит отложить вопрос.
Считаете понимания процесса требует знакомства с квантовой химией?

1 лайк

Вопрос определений, начало реакции довольно условная вещь

Дело в том, что если вы хорошо познакомитесь с квантовой химией, то теория гибридизации вам и не нужна будет, она удобна для своих узких задач, и даже то что мы сейчас обсуждаем, обычно уже обсуждают без использования гибридизации

Я бы сказал наоборот, подмешивают себе p-орбиталь. которая раньше была в \pi связи, т.е. происходит гибридизация между тремя sp^2 и одной p

3 лайка

Вот вам визуальный ответ:

Как мы видим, сначала \pi связь этилена начинает взаимодействовать с \sigma^* (это разрыхляющая орбиталь, на языке МО) орбиталью HBr. Со временем форма орбиталей меняется так, чтобы в конечном итоге образовалась что-то похожее на C-H связь. Заметим, что мы не видим формирования полноценной sp^3 орбитали поскольку она сама по себе и не формируется: формируется пересечение C(sp^3)-H(s) орбиталей.

Начало реакции:
image
Другие связи в тот же момент:
image

Когда связь уже сформирована:
image
Другие связи в тот же момент:
image

Как видим, МО орбитали связей \ce{C-H} не участвующих в реакции, меняются крайне незначительно (если вообще меняются)

P.S. Бейонд поднял отдельный сервер для квантовохимических расчетов. Если вы хотите, чтобы мы чаще запускали расчеты для нового взгляда на химические вопросы – вы можете оформить пожертвование.

6 лайков