О гибридизации и мезомерии

[Luksor1]

Приветствую. При попытках вникнуть в мезомерный эффект столкнулся с некоторыми сложностями в понимании гибридизации. Прошу вас некоторых пояснений) Введу некоторые положения на которые я опираюсь при определении гибридизации, надеюсь, меня поправят, если я напишу полную чушь: Гибридизация, как я понимаю, это некое изменение формы орбиталей, которое происходит при образовании химической связи, при этом незадействованная НЭП тоже участвует в этом процессе. Но как же понять, какая орбиталь останется негибридной для перекрывания? В воде, аммиаке sp3, все АО центральных атомов гибридные. Далее фенол: вроде как двойных связей у кислорода нет, по идее я делаю вывод, что он sp3-гибридный, тк перекрываться нечему, все АО гибридные, однако в литературе видел фразу, что-то вроде: "Характер связи близок к двойной (с π-системой кольца)", и там действительно появляется p-негибридная орбиталь, участвующая в перекрывании (на кафедре объяснили этот характер резонансными структурами, где у феноксид-иона будет двойная связь с кольцом). Отвечает ли наличие подобных резонансных структур появлению негибридных орбиталей или нужно использовать другое объяснение? Потом виниламин и виниловый спирт к примеру - откуда у азота появляется негибридная p-орбиталь, как это объяснить? Двойных связей опять же нет, но мезомерные эффекты N и O соответственно проявляют, отдавая свою НЭП в систему сопряжения, а для мезомерного эффекта нужно перекрывание, значит все-таки негибридные орбитали там есть, но как я должен был это понять глядя только на формулу без двойных связей? Спасибо за разъяснения, надеюсь, вопрос не слишком тупой)

[yatcheh]

28 минут назад, Luksor1 сказал:

Приветствую. При попытках вникнуть в мезомерный эффект столкнулся с некоторыми сложностями в понимании гибридизации. Прошу вас некоторых пояснений) Введу некоторые положения на которые я опираюсь при определении гибридизации, надеюсь, меня поправят, если я напишу полную чушь: Гибридизация, как я понимаю, это некое изменение формы орбиталей, которое происходит при образовании химической связи, при этом незадействованная НЭП тоже участвует в этом процессе. Но как же понять, какая орбиталь останется негибридной для перекрывания? В воде, аммиаке sp3, все АО центральных атомов гибридные. Далее фенол: вроде как двойных связей у кислорода нет, по идее я делаю вывод, что он sp3-гибридный, тк перекрываться нечему, все АО гибридные, однако в литературе видел фразу, что-то вроде: "Характер связи близок к двойной (с π-системой кольца)", и там действительно появляется p-негибридная орбиталь, участвующая в перекрывании (на кафедре объяснили этот характер резонансными структурами, где у феноксид-иона будет двойная связь с кольцом). Отвечает ли наличие подобных резонансных структур появлению негибридных орбиталей или нужно использовать другое объяснение? Потом виниламин и виниловый спирт к примеру - откуда у азота появляется негибридная p-орбиталь, как это объяснить? Двойных связей опять же нет, но мезомерные эффекты N и O соответственно проявляют, отдавая свою НЭП в систему сопряжения, а для мезомерного эффекта нужно перекрывание, значит все-таки негибридные орбитали там есть, но как я должен был это понять глядя только на формулу без двойных связей? Спасибо за разъяснения, надеюсь, вопрос не слишком тупой)

 

Тут нужно квантовое двоемыслие. Нет ничего абсолютного, любое состояние описывается комбинацией подсостояний с определёнными вкладами. Кислород в феноле преимущественно sp3-гибридный, но в его состояние есть вклад и sp2-гибридизации. Сопряжение благоприятствует увеличению этого вклада (уменьшая энергию этого состояния), отсюда и свойства фенольного гидроксила проистекают.

Глядя на формулу без кратных связей нихрена не поймёшь,  но зачем глядеть на такую ущербную формулу?

[Luksor1]

12 часов назад, yatcheh сказал:

 

Тут нужно квантовое двоемыслие. Нет ничего абсолютного, любое состояние описывается комбинацией подсостояний с определёнными вкладами. Кислород в феноле преимущественно sp3-гибридный, но в его состояние есть вклад и sp2-гибридизации. Сопряжение благоприятствует увеличению этого вклада (уменьшая энергию этого состояния), отсюда и свойства фенольного гидроксила проистекают.

Глядя на формулу без кратных связей нихрена не поймёшь,  но зачем глядеть на такую ущербную формулу?

Можно ли из ваших слов сделать вывод, что при "намеке" на p-π сопряжение, атом будет пытаться перейти в состояние, в котором он может в этом сопряжении участвовать? Если применять такое объяснение, то мне становится понятен вклад "p-орбитали с НЭП"(который не отражен в структурной формуле) у азота и кислорода в виниламине и виниловом спирте соответственно. Не подскажите литературу, где можно об этом почитать?

[yatcheh]

1 час назад, Luksor1 сказал:

Можно ли из ваших слов сделать вывод, что при "намеке" на p-π сопряжение, атом будет пытаться перейти в состояние, в котором он может в этом сопряжении участвовать? 

 

Ну, в общем так, хотя дело не в "намёке", а в возможности. Если есть возможность p-π сопряжения, его вклад будет определяться энергией такого граничного состояния. 

Литература - толстые буквари по органической химии, в теоретической части. Есть и более специализированные буквари, в названии там фигурирует "физическая органическая химия". Навскидку точные пароли и явки не назову

[Luksor1]

2 часа назад, yatcheh сказал:

 

Ну, в общем так, хотя дело не в "намёке", а в возможности. Если есть возможность p-π сопряжения, его вклад будет определяться энергией такого граничного состояния. 

Литература - толстые буквари по органической химии, в теоретической части. Есть и более специализированные буквари, в названии там фигурирует "физическая органическая химия". Навскидку точные пароли и явки не назову

А я вот вглавы про квантовую природу всегда пропускал, а в главах про сопряжение ничего не находил про связь с гибридизацией, значит буду теперь глубже копаться. Большое спасибо за разъяснения)