Het koolatofatoom heeft 4 valentie-elektronen.

4 handjes om andere handjes beet te pakken. In de tekening is er één binding, de andere drie handjes van elk C-atoom zijn nog vrij....

Dat is het gemakkelijke verhaal.

 

 

Het moeilijke verhaal is: elk valentie-elektron zit in een atomaire subschil, de 2s en de 2p-schillen. Na hybridisatie (hier sp3) ontstaat een binding als een elektron van het ene atoom overlapt met met een elektron van het andere atoom. Er is dan een elektronenpaar in een molecuulbaan.

In de tekening is er één binding (blauw) in een molecuulbaan. Elk atoom heeft nog drie elektronen om daarmee bindingen aan te gaan.

 

 

De elektronenconfiguratie van het koolstofatoom:

1s2  2s2 2p2  en na opname van weinig energie:  1s2  2s1 2p3

1s2 > in de subschil s van de eerste hoofdschil zijn 2 elektronen aanwezig.    

2s2 > in de subschil s van de tweede hoofdschil zijn 2 elektronen aanwezig, dit zijn valentie-elektronen.

2p2 > in de subschil p van  de tweede hoofdschil zitten 2 elektronen, dit zijn ook valentie-elektronen.

Na energie-opname wordt verdeling 1s2  2s1 2p3

De 4 elektronen kunnen nieuwe ruimelijke verdelingen maken. Dat hangt af van de chemische omstandigheden. Zijn er 4 bindingen met 4 andere atomen mogelijk, dan verdelen de elektronen  zich over 4 nieuwe banen. Vier sp3-banen. Oorspronkelijk de 2s-baan en drie 2p-banen (px, py en pz). Vandaar: sp3.
Als er niet 4 andere atomen zijn om bindingen mee te maken dan komen er ook minder nieuwe banen. Voor bindingen met 3 andere atomen zijn 3 nieuwe banen nodig. Deze 3 nieuwe noemen we: sp2-hybridisatie. Oorspronkelijk 1s-baan en 2p-banen (px en py). Vandaar: sp2. Er blijft dan één elektron in een p-baan over. Deze verzorgt dan de dubbele binding.

Zijn er maar 2 andere atomen om bindingen mee te maken dan zijn er maar 2 nieuwe banen nodig. Deze 2 nieuwe noemen we: sp-hybridisatie. Oorspronkelijk 1s-baan en 1p-baan (px). Vandaar: sp. Er blijven dan 2 elektronen in p-banen over. Deze verzorgen dan de dubbele bindingen of drievoudige binding.

Een duidelijke video waarin alle atoombanen in koolstof getoond worden is deze.

Een mooie animatie waarin de hybridisaties worden getoond: hybridisatie.

De nieuwe (gehybridiseerde) banen geven sigma-bindingen (σ-bindingen). Het overblijvende p-elektron geeft met een p-elektron van een ander atoom een pi-binding (π-binding).


 

Test hoofdstuk 2

Kruiswoord h2

Antwoorden opg h2