Gå til innhold

Snedige ting du lurer på V.2


Anbefalte innlegg

Videoannonse
Annonse

Elektroner opptrer parvis og danner orbitaler (3D "baner") som til sammen ofte (men ikke alltid) går opp i tallet 8. Unntakene er blant annet første rekke grunnstoffer som bare er to stk (H og He), samt fra og med rekke 4 og nedover. Mer utdypende lesestoff:

 

http://no.wikipedia.org/wiki/Orbital

http://no.wikipedia.org/wiki/Elektronkonfigurasjon

http://no.wikipedia.org/wiki/Periodesystemet#Oppbygging

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/AusfuehrlichesPeriodensystem.jpg

 

Jeg vet ikke om det svarte helt på spørsmålet ditt.

Lenke til kommentar

Jeg vet ikke om det svarte helt på spørsmålet ditt.

Ikke i det hele tatt.

 

La meg komme med et eksempel som motiverte spørsmålet mitt. Grunnstilstanden til Karbon har 2 elektroner i 2p orbitalen, altså 2 valenselektroner. Så man skulle jo tro at Karbon dannet to kovalente bindinger. Men istedet "eksiteres" et elektron fra 2s orbitalen og orbitalene hybridiseres slik at karbon danner 4 kovalente bindinger.

 

what's up with that?

Endret av SirDrinkAlot
Lenke til kommentar

3 kovalente mener du vel. Jeg har dessverre ikke noen forklaring på hvorfor.

 

Jeg kan bare se for meg noe om energinivåer og at bindinger primært skjer med ytterste (p) orbital. Kanskje fordi orbitalen innenfor (2s) er forhindret fra å danne bindinger ved at p-orbitalen ligger i mellom og skjermer. Siden Be har s2-orbitalen ytterst så er det ingen hindringer for at de to elektronene kan danne bindinger med andre atomer.

 

Uansett, orbitalteori i molekyler er ganske avanserte saker som det ikke er lett å forutse uten vanvittige numeriske beregninger. Dvs. hovedsaklig observasjonsbasert kunnskap, særlig for store molekyler.

Endret av Simen1
Lenke til kommentar

3 kovalente mener du vel. Jeg har dessverre ikke noen forklaring på hvorfor.

 

Jeg kan bare se for meg noe om energinivåer og at bindinger primært skjer med ytterste (p) orbital. Kanskje fordi orbitalen innenfor (2s) er forhindret fra å danne bindinger ved at p-orbitalen ligger i mellom og skjermer. Siden Be har s2-orbitalen ytterst så er det ingen hindringer for at de to elektronene kan danne bindinger med andre atomer.

 

Uansett, orbitalteori i molekyler er ganske avanserte saker som det ikke er lett å forutse uten vanvittige numeriske beregninger. Dvs. hovedsaklig observasjonsbasert kunnskap, særlig for store molekyler.

Nei?, jeg mener 4...

Dette lagde ikke mye mening for meg. Er du sikker på at du vet hva du snakker om? Bindingene dannes selvsagt med valenselektronene, derav navnet kovalent. Og hva har Be med dette å gjøre? Be har selvsagt 2s-orbitalen ytterst siden den har bare 4 elektroner og trenger defor ikke fylle andre orbitaler.

 

Det jeg lurer på er hvorfor danner Karbon 4 kovelente bindinger i Metan og ikke 2 som man naivt ville tro hvis man så på grunntilstanden til Karbon.

 

edit. eller det er vel strengt tatt ikke det jeg lurer på, men et svar på det tror jeg langt på vei ville belyst problemet.

Endret av SirDrinkAlot
Lenke til kommentar

Jeg vet ikke om det svarte helt på spørsmålet ditt.

Ikke i det hele tatt.

 

La meg komme med et eksempel som motiverte spørsmålet mitt. Grunnstilstanden til Karbon har 2 elektroner i 2p orbitalen, altså 2 valenselektroner. Så man skulle jo tro at Karbon dannet to kovalente bindinger. Men istedet "eksiteres" et elektron fra 2s orbitalen og orbitalene hybridiseres slik at karbon danner 4 kovalente bindinger.

 

what's up with that?

Karbon har vel fire valenselektroner, selv om de er fordelt på 2p og 2s-orbitalene. C = 1s22s22p2. 2s og 2p ligger vel i i samme skall, selv om det er forskjellige subskall, og begge subskallene er valenselektroner. F.eks. Neon som har 8 valenselektroner, og elektronkonfigurasjon 1s22s22p6 (2 + 6 = 8)

 

Det er i hvertfall det vi har lært, men vi har lært nokså lite om subskall. Likevel, problemstillingen din er hvorfor elektronene i 2s-subskallet (som har marginalt lavere bindingsenergi enn 2p-skallet) også er valenselektroner? Og eksiteres de virkelig, slik du skriver? Jeg tolker det som om at de hopper opp i 2p-skallet, men det tviler jeg på.?

Endret av ChrisReeve
Lenke til kommentar

Karbon har vel fire valenselektroner, selv om de er fordelt på 2p og 2s-orbitalene. C = 1s22s22p2. 2s og 2p ligger vel i i samme skall, selv om det er forskjellige subskall, og begge subskallene er valenselektroner. F.eks. Neon som har 8 valenselektroner, og elektronkonfigurasjon 1s22s22p6 (2 + 6 = 8)

 

Det er i hvertfall det vi har lært, men vi har lært nokså lite om subskall. Likevel, problemstillingen din er hvorfor elektronene i 2s-subskallet (som har marginalt lavere bindingsenergi enn 2p-skallet) også er valenselektroner? Og eksiteres de virkelig, slik du skriver? Jeg tolker det som om at de hopper opp i 2p-skallet, men det tviler jeg på.?

Hm, nå tror jeg vi begynner å komme en vei. Så elektronene i 2s-orbitalen regnes også som valenselektroner? Da lager det litt mer mening. Men hvis man bruker notasjonen som er brukt på wikipedia om sp3-hybridisering så virker det som bare elektronene i 2p-orbitalen regnes som valenselektroner. Det står også eksplisitt:

The valence bond theory would predict, based on the existence of two half-filled p-type orbitals, that C forms two covalent bonds, i.e., CH2

Alt virker veldig vilkårlig på meg hittil.

Endret av SirDrinkAlot
Lenke til kommentar

Jeg tror jeg fant ut litt mer om det. Bladde litt i læreboken min og fant dette:

 

Some atoms of the elements that have unfilled valence shells assume stable electron configurations by gaining or losing electrons to form charged ions, or by sharing electrons with other atoms. This is the basis for some chemical reactions and also for atomic bonding in solids, as explained in Section 2.6. Under special circumstances, the s and p orbitals combine to form hybrid spn orbitals where n indicates the number of p orbitals involved, which may have a value of 1, 2 or 3. The 3A, 4A and 5A group elements of the periodic table are those that most often form these hybrids. The driving force for the formation of hybrid orbitals is a lower energy state for the valence electrons. For carbon, the sp3 hybrid is of primary importance in organic and polymer chemistries.

 

Ja, i følge min bok er det s- og p-elektronene i det ytterste skallet som regnes som valenselektroner. Slik jeg tolker det over, er det unntak for hybridbindinger (som er opphavet til at valensteorien ikke er korrekt på hybridbindinger). I vanlige reaksjoner der et atom avgir eller mottar et elektron, er det kun p-subskallet som er relevant, så lenge det eksisterer. Det er alltid det ytterste subskallet som avgir eller mottar elektroner, inntil det er fullt. Valensskallet består av de ytterste s- og p-subskallene rundt atomet. Hvis det er nok elektroner i ytterste skall til at p-subskallet eksisterer, er det alltid her elektroner legges til eller trekkes fra.

 

F.eks. Salt (NaCl), som dannes når Natrium avgir et elektron til Klor, som danner en ionebinding mellom de to (Na+ og Cl-). Natrium har en 1s22s22p63s1-konfigurasjon. Det har ingen p-elektroner i ytterste skall, og derfor er det 3s som er valensskallet. Natrium vil gjerne kvitte seg med dette elektronet, og avgir det til Klor, som har 1s22s22p63s23p5-konfigurasjon. Her er det mange elektroner i ytterste skall, så det er p-subskallet som mottar et elektron.

 

Altså, så lenge det finnes et ytterste p-subskall, er det herfra elektroner trekkes fra eller legges til.

 

Dette kan man også se hvis man ser på elektronkonfigurasjonen til de 18 første atomene. Det ytterste s-skallet fylles opp først, før p-skallet fylles etterpå.

 

 

 

H - 1s1

He - 1s2

Li - 1s22s1

Be - 1s22s2

B - 1s22s22p1

C - 1s22s22p2

N - 1s22s22p3

O - 1s22s22p4

F - 1s22s22p5

Ne - 1s22s22p6

Na - 1s22s22p63s1

Mg - 1s22s22p63s2

Al - 1s22s22p63s23p1

Si - 1s22s22p63s23p2

P - 1s22s22p63s23p3

S - 1s22s22p63s23p4

Cl - 1s22s22p63s23p5

Ar - 1s22s22p63s23p6

 

 

 

Edit: Hvor kommer spørsmålet fra? Hva studerer du?

Endret av ChrisReeve
Lenke til kommentar

Jeg studerer fysikk, så dette faller på en måte litt utenfor, det er mer kjemi.

Men så svaret på spørsmålet virker som blir at hybridiseringen av orbitalene er et slags vektet gjennomsnitt som minimerer energien til valenselektronene. Altså elektronene i sp3-hybridene har i CH4 lavere energi enn elektronene i 2s og 2p orbitalene i CH2 (metylen). Derfor danner Karbon 4 kovelente bindinger istedet for 2. Høres dette fornuftig ut?

 

edit. "Derfor" er kanskje for sterkt for det "impliserer en implikasjon".

Endret av SirDrinkAlot
Lenke til kommentar

Jeg studerer fysikk, så dette faller på en måte litt utenfor, det er mer kjemi.

Men så svaret på spørsmålet virker som blir at hybridiseringen av orbitalene er et slags vektet gjennomsnitt som minimerer energien til valenselektronene. Altså elektronene i sp3-hybridene har i CH4 lavere energi enn elektronene i 2s og 2p orbitalene i CH2 (metylen). Derfor danner Karbon 4 kovelente bindinger istedet for 2. Høres dette fornuftig ut?

 

edit. "Derfor" er kanskje for sterkt for det "impliserer en implikasjon".

 

Hvis du studerer fysikk så vil du kunne få en mye bedre forståelse etter du har hatt kvantefysikk hvor du lærer hvor orbitalene kommer fra. Som min professor en gang sa: "MO ruler". Molekylorbital teori er en mye bedre approksimasjon enn det valensbindingsteori er.

 

MO teori er å skrive shrødinger likningen som en lineær kombinasjon av shrødinger likninger, hvor man finner vektene ved å minimere energien. Så et vektet gjennomsnitt er ikke så dumt tenkt, du er inne på noe. Men orbitalene er avhengig av symmetri overlapp osv, så det er litt mer komplisert enn som så.

Lenke til kommentar

Stoffer prøver å komme lavest mulig ned i energi og i en del tilfeller så lønner det seg å hybridisere orbitalene for å oppnå nettopp dette.

 

Oktettregelen, som på ingen måte gjelder spesielt mye utover de 3 første radene i periodesystemet, har noe sammenheng med at i disse tilfellene så pleier det å lønne seg å hybridisere både s og p orbitalen, for å få dannet en sp3 orbital som vil være gunstig energimessig. En sp3 orbital har totalt plass til 8 elektroner som stemmer overens med oktettregelen. I tilefellet karbon så har du elektronkonfigurasjonen 1s2 2s2 2p2, der 2p og 2s orbitalene hybridiserer. Som i mange andre tilfeller så er det ugunstig å hybridisere 1s orbitalen som allerede er mye lavere i energi enn 2p og 2s, så det blir med at det er ytterste 2p og 2s som hybridiserer i de fleste tilfellene for å danne sp3 og dermed oktettregelen.

Lenke til kommentar

Er det enkel matte om jeg skal legge meg, og har sovet noen(3++) timer på dagen?

 

Tenker da på å treffe de 9 timene med søvn de sier vi trenger.

 

Nei, det er ingen enkel matte, fordi søvn ikke fungerer på denne måten. Hvis man har sovet for lite er det ikke slik at man "tar igjen søvnen", men man sover så mye som trengs for å gjenopprette "balansen". Hvis du tar en ettermiddagslur sover du i hvert fall mindre på natta, men det er neppe slik at du kan legge til 2 timer på 6 timer, etc. Hvor langt regnestykket fraviker er vanskelig å si, ikke bare fordi det er grenser for hvor mye jeg kan om dette, men også at det sannsynligvis kan ha å gjøre med mange eksterne faktorer som døgnrytme og tilvenning.

 

Dessuten er det høyst individuelt hvor mye søvn du trenger. Noen trenger 11 timer, andre trenger bare én. Dette forandrer seg også med alderen. Gjennomsnittet for hvor mye en twentysomething sover er rundt 8 timer (men dette sier ingenting om hvor lenge man bør sove, bare hvor lenge twentysomethings faktisk sover).

Endret av Kakofoni
Lenke til kommentar

Er det enkel matte om jeg skal legge meg, og har sovet noen(3++) timer på dagen?

 

Tenker da på å treffe de 9 timene med søvn de sier vi trenger.

 

Nei, det er ingen enkel matte, fordi søvn ikke fungerer på denne måten. Hvis man har sovet for lite er det ikke slik at man "tar igjen søvnen", men man sover så mye som trengs for å gjenopprette "balansen". Hvis du tar en ettermiddagslur sover du i hvert fall mindre på natta, men det er neppe slik at du kan legge til 2 timer på 6 timer, etc. Hvor langt regnestykket fraviker er vanskelig å si, ikke bare fordi det er grenser for hvor mye jeg kan om dette, men også at det sannsynligvis kan ha å gjøre med mange eksterne faktorer som døgnrytme og tilvenning.

 

Dessuten er det høyst individuelt hvor mye søvn du trenger. Noen trenger 11 timer, andre trenger bare én. Dette forandrer seg også med alderen. Gjennomsnittet for hvor mye en twentysomething sover er rundt 8 timer (men dette sier ingenting om hvor lenge man bør sove, bare hvor lenge twentysomethings faktisk sover).

 

jeg oppfatter og delvis opplever det slik at hvis man leger seg 1 time sener om kvelden en normal så virker det som man har behov for sove ut mere en den timen neste dag

 

Men så finnes det også noen faktorer som begrenser behovet for å ta igjen den tapte søvnen.

man kan tiog med begrense søvnbehovet ved å gå sulten en stund.

Lenke til kommentar

Opprett en konto eller logg inn for å kommentere

Du må være et medlem for å kunne skrive en kommentar

Opprett konto

Det er enkelt å melde seg inn for å starte en ny konto!

Start en konto

Logg inn

Har du allerede en konto? Logg inn her.

Logg inn nå
  • Hvem er aktive   0 medlemmer

    • Ingen innloggede medlemmer aktive
×
×
  • Opprett ny...