Sp3-гибридизация

Рассмотрим на примере метана СН₄. В нормальном состоянии атом углерода с электронным строением 1s²2s²2p² может дать только две ковалентные связи. В возбужденном состоянии он способен быть четырехвалентным с электронным строением 1s²2s¹2р³.

Гибридными становятся одна s- и три р-орбитали атома углерода, при этом образуются четыре sp³-гибридные, энергетически равноценные орбитали. Молекула метана приобретает тетраэдрическое строение. В центре тетраэдра, все вершины которого геометрически равноценны, находится атом углерода, а в его вершинах атомы водорода. Угол между связями составляет 109^о28¢.

Силы взаимодействия между молекулами называют ван-дер-ваальсовыми или межмолекулярными. Это взаимодействие обусловлено электростатическим притяжением между отдельными молекулами и характеризуется следующими особенностями:

- действует на сравнительно больших расстояниях, существенно превосходящих размеры самих молекул;

- характеризуется малой энергией, поэтому существенно ослабевает с повышением температуры;

- является ненасыщающимся, т. е. взаимодействие данной молекулы со второй не исключает подобного эффекта по отношению к третьей, четвертой и т. д.

С ростом относительных молярных масс силы межмолекулярного взаимодействия возрастают и, как следствие, повышаются температуры плавления и кипения веществ.