Hibridizacija atomskih orbital v ogljiku. Hibridizacija elektronskih orbital in geometrija molekul

Sp2 hibridizacija

Kot rezultat hibridizacije ene s-orbitale in dveh p-orbital nastanejo tri hibridne sp 2 -orbitale, razporejene v isti ravnini na dnu 120 ena proti ena. To je na primer konfiguracija molekule BF3:

sl.4 sp 2 -hibridizacija

sp 3 -hibridizacija je značilna za polpremog. Kot rezultat hibridizacije ene s-orbitale in treh

p-orbitale utvoryuyutsya chotiri hibridni sp 3 -orbitale, zravnane na vrhove tetraedra z rezom med orbitalami 109,5 pro. Hibridizacija se kaže v popolni enakosti vezi med atomom ogljika in manjšimi atomi na hemisferah, na primer CH 4 , CCl 4 , C(CH 3) 4 in in.

sl.5 sp 3 -hibridizacija

Ker so vse hibridne orbitale vezane z istimi atomi, se vezi ne sekajo ena za drugo. V drugih dolinah majhni vetrovi prehajajo po standardnih valentnih pobočjih. Na primer, v molekuli vode H 2 O je kislina sp 3 -hibridna, ki se nahaja v središču nepravilnega tetraedra, na vrhu katerega se "čudita" dva atoma vode in dva nerazčlenjena para elektronov (sl. . 2). Oblika molekule je ukrivljena, kot da se čudi središčem atomov. Valence cut HOH postane 105 pro, kar bi moralo biti blizu teoretični vrednosti 109 pro.

sl.6 sp 3 hibridizacija atomov kisika in dušika v molekulah a) H 2 O in b) NCl 3 .

Yakby ni doživel hibridizacije (»obrnjenja« vezi O-H), valenčni rez HOH je dosegel 90°, tako da bi bili atomi in voda dodani dvema medsebojno pravokotnima p-orbitalama. Na ta način je naš svet izgledal bi, morda, zovsіm іnakshe.

Teorija hibridizacije pojasnjuje geometrijo molekule amoniaka. Kot rezultat hibridizacije 2s in treh 2p orbital se štiri sp 3 hibridne orbitale pretvorijo v dušik. Sprememba molekule je zvijanje tetraedrov, pri katerih pri osvetlitvi kemične vezi sodelujejo tri hibridne orbitale, četrta s parom elektronov pa ne. Kuti med povezavami N-H ni enak 90 o piramidi, ni pa enak 109,5 o istem tetraedru.

sl.7 sp 3 - hibridizacija v molekulah amoniaka

Ko amoniak interagira z vodnim ionom, se po interakciji darovalec-akceptor raztopi amonijev ion, katerega konfiguracija je tetraeder.

Hibridizacija pojasnjuje tudi prisotnost jedra med O-H vezmi v jedru vodne molekule. Kot rezultat hibridizacije 2s in treh 2p orbital nastane nekaj hibridnih sp 3 orbital, od katerih le dve sodelujeta v vzpostavljeni kemični vezi, kar vodi do nastanka kute, ki tvori tetraeder.

majhna 8 sp 3 hibridizacija v molekulah vode

V hibridizacijo lahko vključimo ne samo s-i p-, ampak tudi d-i f-orbitale.

S sp 3 d 2 -hibridizacijo nastane 6 enakih globul. Strah jo bo v takih gubah, kot so 4-, 4-. Za katero molekulo ima lahko konfiguracijo oktaedra:

riž. devet d 2 sp 3 -hibridizacija v ionih 4-

Ugotovitve o hibridizaciji omogočajo razumevanje takih posebnosti obstoja molekul, ki jih ni mogoče drugače razložiti.

Hibridizacija atomskih orbital (AT), da se ustvari neposredna vez z drugimi atomi, dokler se ne uporabi elektronski oblak. Z vojno se območja prekrivanja hibridnih orbital pokažejo več, nižje čiste orbitale in število povezav se poveča.

Hibridizacija orbital- virіvnyuvannya energije in oblike orbital.

Bistvo procesa hibridizacije atomskih orbital je, da elektron v bližini jedra povezanega atoma ni označen z eno atomsko orbitalo, temveč s kombinacijo atomskih orbital z istim kvantnim številom. Takšna kombinacija se imenuje hibridna orbitala. Hibridizacija prevzame le tiste, ki so blizu energije atomskih orbital, ki jih zasedajo elektroni.

Hibridne orbitale imajo lahko asimetrično obliko, zasukano na zadnji strani atoma, kar olajša.

Vrsta hibridne atomske orbitale, ustvarjene z mešanjem s-і p- orbitale.

Elektronski mrki se med seboj sproščajo in razprostirajo v prostoru čim dlje v daljavi, ena vrsta enega, kar kaže minimalno energijo elektronskega dovoda zraka. Na isti osi se hibridne orbitale sp 3 pojavljajo naravnost na ogliščih tetraedra (pravilna trikotna piramida), rezi med temi orbitalami pa so tetraedrični, enaki 109 28".

Vrsta hibridizacije določa geometrijo ionske molekule.

Vrste hibridizacije

Vrsta hibridizacije	skladiščniki	geometrijska oblika	Kut mizh zv'azkami	Prijavite se
	1 s- orbitalna ta 1 p- orbitalni	linearna
	1 s- orbitalna ta 2 p- orbitale	trikutna
	1 s- orbitalna ta 3 p- orbitale	tetraedrski
sp 3 d	1 s- orbitalna, 3 p- orbitale ta 1 d- orbitalni	trigonalno bipiramidno
sp 3 d 2	1 s- orbitalna, 3 p- orbitale i 2 d- orbitale	oktaedra

Vrhove elektronskih orbital je mogoče zasukati enega za drugim. Prečkanje elektronske meglice vzdolž črte, ki poteka skozi središča atomov, se imenuje sigma (ϭ )-viskozen .

Kovalentna vez, ki je poravnana s potjo stranskega zvijanja R-orbitale sucidnih ogljikovih atomov, imenovane pi (π )-viskozen .

Ker območje območja prekrivanja orbital pri π - povezava je manjša, ista povezava je manj mіtna, spodnji člen.

sp3 hibridizacija

sp 3 -hibridizacija - hibridizacija, pri kateri vzamemo usodo atomskih orbital ene s- in tri str-Electroniv (slika 1).

riž. eno. osvita sp 3-hibridne orbitale

Chotiri sp 3-hibridne orbitale so simetrično usmerjene na širino pod vrhom 109°28" (slika 2).

Model atoma sp 3-hibridne orbitale

Prostorna konfiguracija molekule, katere osrednji atom je rešitev sp 3-hibridne orbitale - tetraeder

Tetraedrska prostorna konfiguracija molekule, katere osrednji atom sp 3-hibridne orbitale

hibridizacijski atom orbitalni ogljik

Nanesite z'ednan, za nekatere je značilen sp 3-hibridizacija: NH 3 , POCl 3 , SO 2 F 2 , SOBr 2 , NH 4+, H 3 O + . torej sp 3-hibridizacija se pojavi v vseh mejnih ogljikovih hidratih (alkanih, cikloalkanih) in drugih organskih polovicah: CH 4 , C 5 H 12 , C 6 H 14 , C 8 H 18 in v. Splošna formula alkanov je: C n H 2n+2. Splošna formula cikloalkanov je: CnH2n. V mejnih ogljikovih hidratih so vse kemične povezave enojne, zato je možno le med hibridnimi orbitalami pri- perekryvannya.

Utvoryuvat khіmіchny zv'yazok, tobto. možno je ustvariti en sam elektronski par s »tujim« elektronom iz drugega atoma samo z neparnimi elektroni. Nesparjena elektronika za eno uro snemanja elektronskih formul se ponovno odkupi na klitin-orbitali.

atomska orbitala- tse funktsіya, yak opisuje schіlnіst elektronії mrak v bližini kože točka na prostranstvo blizu jedra atoma. Elektronski mrak je celotno območje vesolja, v katerem lahko poznaš elektron v visokem svetu.

Za izboljšanje elektronske življenjske dobe ogljikovega atoma valenca ogljikovega elementa razjedajo manifestacije uničenja ogljikovega atoma. V običajnem (neprebujenem) jeklu ima lahko ogljikov atom dve neusklajenosti 2 R 2 elektrona. V prebujenem stanju (s polno energijo) eden od 2 s 2-elektron lahko gre v Vilno R-orbitalna. Torej je v atomih ogljika nekaj neparnih elektronov:

Uganite, kaj v elektronski formuli atoma (na primer za ogljik 6 C - 1 s 2 2s 2 2str 2) velike številke pred črkami - 1, 2 - označujejo številko energetske ravni. Literi sі R označujejo obliko elektronskega mraka (orbitale), desne številke nad črkami pa označujejo število elektronov na dani orbitali. brki s-orbitale so sferične

Na drugi energetski ravni, krim 2 s-orbitale so tri 2 R-orbitale. Qi 2 R-orbitale so elipsoidne oblike, izgledam kot bučice in so usmerjene v prostor pod pokrovom 90° ena proti ena. 2 R-Orbitali pomenijo 2 R X , 2R y i 2 R z Vіdpovіdno na osi, uzdovzh yakіh qі orbіtalі roztashovanі.

Oblika in orientacija orbital p-elektronov

Ko se vzpostavijo kemične vezi, dobijo elektronske orbitale enako obliko. Torej, na meji ogljikovih hidratov ena niha s-orbitalna i tri R-orbitale ogljikovega atoma s prevzemom nekaterih istih (hibridnih) sp 3-orbitale:

Tse - sp 3-hibridizacija.

hibridizacija- virіvnyuvannya (zmіshuvannya) atomske orbitale ( sі R) s prevzemom novih atomskih orbital, naslovov hibridne orbitale.

Chotiri sp 3 - hibridne orbitale ogljikovega atoma

Hibridne orbitale imajo lahko asimetrično obliko, zasukano na zadnji strani atoma, kar olajša. Elektronski mrki so medsebojno vidni in razprostirajo v prostoru, kolikor je mogoče, en pogled na enega. S katero osjo chotirioh sp 3-hibridne orbitale poravnane so na oglišča tetraedra (pravilne trikotne piramide).

Vidpovidno, prerezana med tema orbitalama - tetraedrična, enaka 109°28".

Vrhovi elektronskih orbital se lahko prekrivajo z orbitalami drugih atomov. Če se elektronski delci sekajo vzdolž črte, ki je središče atomov, se takšna kovalentna vez imenuje sigma () - zv'azkom. Na primer, v molekuli etana H 2 H 6 se vzpostavi kemična vez med dvema atomoma ogljika, ki prekrivata dve hibridni orbitali. Tse zv'azok. Poleg tega je usnje izdelano iz ogljikovih atomov s svojo triomo. sp 3-orbitale se sekajo z s-orbitale treh atomov v vodi, ki izpolnjujejo tri povezave.

Shematski diagram prekrivanja elektronskih oblakov v molekuli etana

Za atom ogljika so možna tri valenčna stanja z drugačno vrsto hibridizacije. Krim sp 3-hibridizacija sp 2 - i sp-Hibridizacija.

sp 2 -hibridizacija- zmіshuvannya odnієї s- in dva R-orbitale. Posledično nastanejo trije hibridi sp 2 -orbitale. qi sp 2-orbitalna roztasovanі v eni ravnini (z osmi X, pri) in zravnanje do vrhov trikota s pregibom med orbitalama 120°. nehibridiziran R-orbitala je pravokotna na območje treh hibridov sp 2-orbitale (orientirane na os z). Zgornja polovica R-orbitale so nad ravnino, spodnja polovica je pod ravnino.

Vrsta sp 2-hibridizacija oglenih buv pri tleh s spodnjim členom: Z=Z, Z=O, Z=N. Poleg tega je lahko več kot ena od povezav med dvema atomoma (na primer C \u003d C) povezava. (Druge povezovalne orbitale atoma so usmerjene v nasprotni smeri.) R-orbitale ob straneh črte, ki je za jedri atomov.

Orbitale (tri sp 2 i en p) atom ogljika v sp 2 -hibridizacija

Kovalentna vez, ki je poravnana s potjo stranskega zvijanja R-orbitale sucidnih ogljikovih atomov, imenovane pi()-zvezda.

Osvetlitev-zvyazku

Zaradi manjšega prekrivanja orbital je povezava manj mіtna, spodnja je povezava.

sp-hibridizacija- samo tse zmіshuvannya (virіvnyuvannya za obliko te energije) s- samo to R-orbitale z dvema hibridoma sp-orbitale. sp- Orbitalni roztashovanі na eni vrstici (nіd kutom 180 °) in zravnan na protilenski strani v smeri jedra atomskega oglja. dva R-orbitale postanejo nehibridizirane. Smrad umestitve je medsebojno pravokoten na ravne črte-veze. Malemu sp-orbitale kažejo vzdovzh os y, in nehibridizirana dva R-orbitalne- vzdovzh osi Xі z.

Atomske orbitale (dve sp in dve r) se združijo v sp-hibridizacijski postaji

Izguba karbonsko-grobe kravate SS se zloži v kravato, ki je kriva za zvijanje sp- hibridne orbitale, drugi dve - povezave.

Elektronski Budova atom vugletsyu

Premog, ki pride v skladišče ekoloških kalčkov, kaže trajno valenco. Na preostalem energijskem nivoju atoma so v ogljiku 4 elektroni, dva od njih zasedata 2s-orbitalo, ki ima sferično obliko, dva elektrona pa zasedata 2p-orbitale, ki imata obliko, podobno bučici. Ko je vzbujen, lahko en elektron iz 2s orbital preide na eno od prostih 2p orbital. Ta prehod bo zahteval nekaj energijskih vitratov (403 kJ/mol). Zaradi vzbujanja ima atom ogljika lahko 4 neparne elektrone in njegova elektronska konfiguracija je izražena s formulo 2s1 2p3.

Atom premoga v vzbujenem stanju zgradbe vzpostavi 4 kovalentne vezi na lupino 4 mokrih neparnih elektronov in 4 elektronov drugih atomov. Torej, v času ogljikovega hidrata metana (CH4) ogljikov atom naredi 4 vezi s s-elektroni atoma v vodi. V tem primeru 1 vez tipa s-s (med s-elektronom ogljikovega atoma in s-elektronom vodnega atoma) in 3 p-s-veza (med 3 p-elektroni ogljikovega atoma in 3 s-elektroni 3 atomi) voda). Zvoki vyplyvay vysnovok o nerіvnotsіnіnіst chotirioh kovalentni zv'yazykіv, scho utvoryuyuyutsya ogljikov atom. Vendar pa je praktična razlaga kemije, da so vse 4 vezi v molekuli metana popolnoma enake, molekula metana pa je tetraedrska z 109 ° valenčnimi vezmi, kar ne bi moglo biti, ko so bile vezi neenakomerne. Čeprav so orbitale p-elektrona orientirane v prostoru vzdolž medsebojno pravokotnih osi x, y, z, orbitala s-elektrona pa ima sferično obliko, bi bilo dovolj, da neposredno osvetlimo povezavo s tem elektronom. Teorija hibridizacije bi lahko pojasnila to napako. L. Polling, ki je rekel, da ni vezi med molekulami, ki so izolirane druga od druge. Ko so vezi vzpostavljene, se orbitale vseh valenčnih elektronov zasukajo. Vіdomo kіlka vrste hibridizacije elektronskih orbital. Menijo, da 4 elektroni vstopijo v molekule metana in drugih alkanov pred hibridizacijo.

Hibridizacija orbital ogljikovega atoma

Hibridizacija orbital je sprememba oblike in energije aktivnih elektronov, ko se vzpostavi kovalentna vez, kar vodi do učinkovitejšega popačenja orbital in povečanja mineralnosti vezi. Hibridizacija orbital je vedno znana, saj v luči vezi vzamejo usodo elektronov, ki ležijo na različnih vrstah orbital. 1. sp 3 -hibridizacija (prvi valenčni tabor premoga). S hibridizacijo sp3 se 3 p-orbitale in ena s-orbitala vzbujenega atoma v ogljiku medsebojno modificirajo tako, da se zdi, da so orbitale po energiji popolnoma enake in so simetrično razporejene v prostoru. Celotno transformacijo lahko zapišemo takole:

s+px+py+pz=4sp3

Med hibridizacijo se skupno število orbital ne spremeni, spremeni se le energija te oblike. Dokazano je, da sp3-hibridizacija orbital napoveduje prostornino, pri čemer je ena od pik bistveno večja od druge. Chotirijeve hibridne orbitale se vijejo v središču do vrhov pravilnega tetraedra pod vogali 109,50. Povezave, ki jih tvorijo hibridni elektroni (na primer povezave s-sp 3), so večje, nižje povezave, ki jih tvorijo nehibridizirani p-elektroni (na primer povezave-s-p). sp3-orbitalni hibridni oscilatorji zagotavljajo večje območje elektronskega orbitalnega prekrivanja, p-orbitala je nižje nehibridizirana. Molekule, ki imajo v sebi sp3 - hibridizacija imajo lahko tetraedrski vzorec. Pred njimi, smetana metanu, so homologi metanu, anorganske molekule, kot je amoniak. Malčki kažejo hibridizirano orbitalno in tetraedrsko molekulo metana. Kemične vezi, ki jih pripisujemo metanu med ogljikovimi atomi in vodo, je mogoče opaziti do y-povezav tipa 2 (sp3-s-povezave). Za Vzagali, pa naj bodo to sigma-povezave, je značilno, da se elektronska vrzel dveh med seboj povezanih atomov seka vzdolž črte, ki je za središčem (jedrom) atomov. Na povezavi je treba podati največjo možno stopnjo popačenja atomskih orbital; 2. sp2 -hibridizacija (drug valentni mlin). Okrivite rezultat prekrivanja ene 2s in dveh 2p orbital. Sp2-hibridizirane orbitale, ki so se ustalile, so razporejene v isti ravnini pod vrhom 1200 ena proti ena, p-orbitala pa je nehibridizirana pravokotno nanjo. Skupno število orbital se ne spremeni - so chotiri.

s + px + py + pz = 3sp2 + pz

Mill sp2 -hibridizacija zustrіchaєtsya v molekulah alkenіv, v karbonilnih in karboksilnih skupinah, tobto. na z'єdnan, scho mayut v svojem skladišču podvіyny zv'yazok. Torej, v molekuli etilenskih hibridiziranih elektronov ima ogljikov atom 3 y-povezave (dve sp 2 -s povezavi med atomom ogljika in atomi vode in eno sp 2 -sp 2 povezavo med ogljikovimi atomi). P-elektron enega ogljikovega atoma, ki ostane nehibridiziran, se poveže z nehibridiziranim p-elektronom drugega ogljikovega atoma. Značilnost p-povezave so tiste, ki prekrivajo orbitale elektronov v istem položaju s črto, ki povezuje dva atoma. Zaokroženost orbitalov je na členu višja in nižja, kar poškoduje atome premoga. V takem rangu je povezava podzemne železnice kombinacija u-ta r-zv'yazkiv. Prvi dve majhni sliki kažeta, da v molekuli etilena valence med atomi, ki sestavljajo molekulo etilena, postanejo 1200 (videti je, da so orientirane s širjenjem treh sp2 - hibridnih orbital). Na tretjem in četrtem malčku je prikazano sprejetje r-zvyazku. etilen (osvetlitev u-sv'yazkіv) etilen (osvetlitev n-z'yazkіv) manj mіtsna, nizh y-zvyazok in se lažje razvija v kemičnih reakcijah. 3. sp-hibridizacija (tretja valentna mlin premoga). V sp-hibridizacijski postaji sta lahko atom ogljika dve sp-hibridni orbitali, postavljeni na robu 1800, ena proti ena in dve nehibridizirani p-orbitali sta postavljeni v dveh medsebojno pravokotnih ravninah. sp-hibridizacija v alkinih in nitrilih, tobto. za z'єdnan, scho mayut v vašem skladišču izgubljeno povezavo.

s + px + py + pz = 2sp + py + pz

Torej, v molekuli acetilena valenca med atomi postane 1800. Hibridizirani elektroni ogljikovega atoma vzpostavijo 2 y-vezi (ena sp-s vez med ogljikovim atomom in vodnim atomom in druga sp-sp-vrsta vez med ogljikovimi atomi. Dva nehibridizirana p-elektrona enega ogljikovega atoma tvorita dva vezi z nehibridiziranimi p-elektroni drugega atoma v kotu jezik je kombinacija ene y-povezave Prisotnost molekule acetilena je manjša od dveh r-vezov, zaradi česar je varno, da govor vstopi v reakcijo z odprtjem tretje povezave.

Visnovok: sp3-hibridizacija je značilna za semi-cooly. Kot rezultat hibridizacije ene s-orbitale in treh p-orbital nastaneta dve hibridni sp3-orbitali, zravnani na vrhove tetraedra z 109° rezom med orbitalama.

hibridizacija- Virіvnyuvannya (zmіshuvannya) atomske orbitale ( sі R) s prevzemom novih atomskih orbital, naslovov hibridne orbitale.

atomska orbitala- ta funkcija, kot način za opis obsega elektronske mračnosti na kožni točki na širino jedra atoma. Elektronska meglica - celotno področje razširitve, v visoki stopnji omnivornistyu je lahko poznavanje elektrona

Sp-hibridizacija

Vіdbuvaєtsya pri zmіshuvanni eno s- in eno p-orbital. Dve enaki sp-atomski orbitali sta nastavljeni, razporejeni za 180 stopinj vzdolž roba in v smeri različnih strani jedra osrednjega atoma. Dve nehibridni p-orbitali, ki sta izpuščeni, se premikata po medsebojno pravokotnih ravninah in sodelujeta v vzpostavljenih π-vezi, sicer pa sta vpeta v nezdružljive pare elektronov.

Sp2 hibridizacija

Vіdbuvaєtsya pri zmіshuvanni eno s- in dve p-orbitali. Tri hibridne orbitale so vzpostavljene s sekirami, nagubane v eni ravnini in poravnane do vrhov trikutnika pod 120-stopinjskim rezom. Nehibridna p-atomska orbitala je pravokotna na ravnino i, praviloma sodeluje pri vzpostavljenih π-vezah

V tabeli je prikazana uporaba najobsežnejših vrst hibridizacije in geometrijske strukture molekul v dopustnih, da vse hibridne orbitale sodelujejo v vzpostavljenih kemičnih vezi (dnevno neujemanje elektronske stave)

Vrsta hibridizacije	Število hibridnih orbital	Geometrija	Struktura	Prijavite se
		Linija		BeF 2 , CO 2 , NO 2 +
sp 2		Trikutna		BF 3, NO 3 -, CO 3 2-
sp 3		tetraedrski		CH4, ClO4-, SO42-, NH4+
dsp 2		ravno kvadratna		Ni(CO) 4, 2-
sp 3 d		Heksaedar
sp 3 d 2 , d 2 sp 3		Oktaedra		SF 6 , Fe(CN) 6 3- , CoF 6 3-

4. Elektrovalentna, kovalentna, donorsko-akceptorska, vodna vez. Elektronska Budova σ in π zv'azku. Glavne značilnosti kovalentne vezi: energija vezi, dožina, valenčni rez, polarnost, polarizacija.

Če med dvema atomoma ali dvema skupinama atomov v prostoru pride do elektrostatične interakcije, ki vodi do močne teže te kemične vezi, se takšna vez imenuje elektrovalentni heteropolarni.

Kovalentna vez - chem_chny zv'yazok, utavleniyam perekrittam bet valence elektronski hmar. Elektronski mrak, scho secure zv'yazok, imenovan vroč elektronski par.

Povezava donator-sprejemnik -tse kemična vez med dvema atomoma ali skupino atomov, ki nastane za račun nedeljenega para elektronov enega atoma (donor) in prostega enakega drugega atoma (akceptorja). Tsej zv'yazok vіdrіznyaєtsya vіd kovalentni zv'yazku podzhennyam elektronnym zv'yazku.

Vodni klic -enaka vrsta kemične interakcije atomov v molekuli je posledica dejstva, da natančna usoda novega atoma vzame vodo, čeprav je vezan s kovalentno vezjo z drugimi atomi

σ povezava je prva in večja mіtsny povezava, ki se vzpostavi, ko elektronsko meglico prečkamo v ravni črti, ki je za središčem atomov.

σ vezi so primarne kovalentne vezi ogljikovih atomov z atomi vode. Molekule mejnega ogljika so manj verjetno sv'yazku.

π vezi

Elektronska vez π in σ izgubita pripadnost enemu atomu.

Značilnosti σ in π vezi: 1) v primeru je možno ovijanje ogljikovih atomov v molekule, saj je smrad σ vezi viskozen;

Dovzhina zv'yazku- tse stojijo med središči povezovalnih atomov.

valentinov rez- tse kut med dvema svyazkami, scho maє zagalny atom.

Energija zv'yazku- energije, ki jo vidimo med osvetlitvijo kem. zv'azku, da її mіtsnіst, ki je označen

Polarnost Povezava je povečana z neenakomerno zadebelitev elektronov zaradi vplivov v elektronegativnosti atomov. Za ta znak so kovalentne vezi razdeljene na nepolarne in polarne. Polarizacija Zvok se sliši iz premaknjenih elektronov, zvok pa se sliši pod dotokom pozitivnega električnega polja, vključno z drugimi delci, ki reagirajo. Polarizabilnost je odvisna od vznemirjenosti elektronike. Polarnost in polarizacija kovalentnih vezi določata reaktivnost molekul glede na razmerje do polarnih reagentov.

5. Ionska povezava (elektrovalentna) -čeprav obstaja kemična vez, ki se vzpostavi med atomi z veliko razliko v elektronegativnosti, je pri tako svetlem elektronskem paru pomembno preiti na atom z večjo elektronegativnostjo. Za uspeh elektronske stave je kriva kovalentna vez s pomočjo menjalnega mehanizma, če je koža sestavljena iz atomov, ki medsebojno delujejo, oddaja en elektron naenkrat. Donor-akceptorska vez (koordinacijska vez) kemična vez med dvema atomoma ali skupino atomov, ki nastane za ravnotežje nedeljenega elektronskega para enega atoma (donor) in proste orbitale drugega atoma (akceptorja). voda, povezana z majhnimi, ale elektronegativnimi atomi, na primer: O, N, F. Po drugi strani pa je pomembno, da so elektronegativni atomi manjši od elektronske stave, o kateri se ni mogoče pogajati. Če elektroni zadenejo atom vode ene molekule (akceptor) v interakciji z nedeljenim elektronskim parom na N atomih, je O ali F druge molekule (donor), ki tvori vezi, podoben polarnemu kovalentu. Ko se v molekulah organskih polovičnih lupin vzpostavi kovalentna vez, se elektronski par naseli molekularne vezne orbitale, kar lahko zmanjša energijo. Odpad v obliki MO - σ-MO ali π-MO - vezi, ki se poravna, privedemo do σ- ali p-tipa. σ-povezava - kovalentna povezava, rešitve, ko so s-, p- in hibridni AT zasukani na osi, ki vzgaja jedra veznih atomov (to je, ko je aksialno zvijanje AT). π-link je kovalentna vez, ki je kriva za stransko krivuljo nehibridnega r-AT. Takšna prekrivajoča se poza je ravna, ki zadene jedra atomov.
π-vezi se vežejo med atomi, ki so že povezani z σ-vezmi (s katerimi se vzpostavi podzguba in kovalentna vez z izgubo). π-povezava je šibkejša od σ-povezave zaradi manjšega zunanjega prekrivanja p-AT. Razlika med σ- in π-molekularnimi orbitalami določa značilnosti σ- in π-povezav. 1.σ-povezave so enake π-povezavam. Razlog za to je učinkovitejše aksialno prekrivanje AT v prisotnosti σ-MO in prisotnost σ-elektronov med jedri. 2. Glede na σ-vezi je možno intramolekularno ovijanje atomov, ker oblika σ-MO omogoča takšno ovijanje brez prekinitve povezave (z animirano sliko spodaj)). Ovijanje na subvertikalni (σ + π) povezavi je nemogoče brez odpiranja π-povezave! 3. Elektroni na π-MO, perebuvayushchie predstavljajo mezh'nuklearno širino, mayut več nihanj v liniji z σ-elektroni. Zato je polarizabilnost π-vezi bistveno višja od σ-vezi.

Značilnosti prevlade kovalentne vezi - naravnost, nasičenost, polarnost, polarizacija - označujejo kemično in fizično prevlado spoluka.

Zravnanje povezave je povečano z govorom molekularnih popkov in geometrijsko obliko njihovih molekul. Kuti med dvema osebama se imenuje valenca s povezavami.

Nasichuvanist - zdatnist atomov za vzpostavitev izmenjave kovalentnih vezi. Število zvokov, ki jih odobri atom, je obkroženo s številom atomskih orbital yogo zvnіshnіh.

Polarnost povezave je povečana zaradi neenakomerne porazdelitve elektronske gostote zaradi vplivov v elektronegativnosti atomov. Za ta znak so kovalentne vezi razdeljene na nepolarne in polarne (nepolarna - diatomska molekula je sestavljena iz istih atomov (H 2, Cl 2, N 2), kot je elektronski krom kožnega atoma simetrično razdeljen na atome ; polarna - dvoatomska molekula je sestavljena iz atomov kemičnih elementov, razpršena elektronska meglica pa je premaknjena ob strani enega od atomov, kar samo po sebi zadovoljuje asimetrijo porazdelitve električnega naboja v molekuli, ki ustvarja dipol moment molekule).

Polarizabilnost povezave je opažena v premaknjeni elektronski povezavi pod dotokom pozitivnega električnega polja, vključno z drugimi delci, ki reagirajo. Polarizabilnost je odvisna od vznemirjenosti elektronike. Polarnost in polarizacija kovalentnih vezi določata reaktivnost molekul glede na razmerje do polarnih reagentov.

6.Nomenklatura je sistem pravil, ki vam omogočajo, da posamezniku kože date nedvoumno ime. Za medicino je lahko še posebej pomembno poznavanje zakramentalnih pravil imenoslovja; Trenutno je vroče Sistematska nomenklatura IUPAC(IUPAC - Mednarodna zveza za teoretično in uporabno kemijo) *.

Vendar pa dosі zberіgayutsya in široko zastosovuyutsya (zlasti v medicini) nepomembno(Zvichaynі) in napol trivialna imena, prej vikoristi, kot je postalo običajno za vsakdanji govor. V teh imenih se lahko pojavijo naravna dzerela in metode posnemanja, zlasti v spomin na moč te sfere stosuvanja. Na primer, laktozo (mlečni tsukor) vidimo iz mleka (lat. laktum- mleko), palmitinska kislina - iz palmovega olja se pirovinska kislina odvzame med pirolizo vinske kisline, sladki okus se imenuje glicerin (iz gr. glykys- Solodky).

Za naravne vzroke so še posebej pogosta trivialna imena – aminokisline, ogljikovi hidrati, alkaloidi, steroidi. Uporaba nekaterih trivialnih in podobnih imen, ki so se ukoreninila, dovoljujejo pravila IUPAC. Pred takimi imeni je na primer "glicerin" in imena bogato aromatičnih ogljikovih hidratov in podobnih.

Racionalna nomenklatura mejnih ogljikovih hidratov

Na prvi pogled je očitno, da imena temeljijo na življenju molekul. Imena zložljivih struktur so sestavljena iz imen blokov in radikalov, povezanih z glavnim najpomembnejšim vozliščem molekule za celotno nomenklaturo alkana, videti so kot podobne metanu pri katerem koli atomu in zamenjavi vode z vodnimi radikali . Izbor metanskega ogljika, več kot 1. marca, lahko po nomenklaturi alkenov poimenujemo kot podobne etilenu in alkin-acetilenu.

7. Homologija organskih kalčkovali zakon homologije- Verjamem v dejstvo, da imajo govori isto kemično funkcijo in isto življenje, eno samo vrsto na njihovo atomsko skladišče je manjše od nCH 2, prikazujejo jih zvezde in v lastni drugi kemiji. likov, moč njihovih fizičnih moči pa raste in se pravilno spreminja v svetu povečane maloprodaje v skladišču, za katerega je značilno število n skupin CH 2. Takšne kemije. podobni spoluky naredijo tako zvok. homologna serija, katere atomsko skladišče vseh članov je mogoče prikazati s skupno formulo v zapuščenosti v skladišču prvega člana serije in številom atomov v ogljiku; organskega govora, eno ime so samo nibito alkani.

Izomeri- z'єdnannya je lahko isto skladišče življenja in moči.

8.Nucleofіlan in elektrotrofіlaneni reagenti. Reagenti, ki prevzamejo usodo substitucije, so razdeljeni na nukleofile in elektrofile. Nukleofilni reagenti ali nukleofili dajo svoj par elektronov na vzpostavitev nove vezi in odstranijo skupino (X) iz molekule RX, nato pa s parom elektronov, ki so vzpostavili staro vez, na primer:

(de R je organski radikal).

Pred nukleofili lahko vidimo negativno nabite ione (Hal - , OH - , CN - , NO 2 - , OR - , RS - , NH 2 - , RCOO - to іn), nevtralne molekule, ki lahko tvorijo prosti par elektronov ( na primer H 2 O, NH3, R 3 N, R 2 S, R 3 P, ROH, RCOOH) in organokovinski. z'ednannya R-Me s polarizirano vezjo C-Me +, tako da je lahko donator karbanionov R-. Reakcije zaradi sodelovanja nukleofilov (nukleofilna substitucija) so značilne glavnega ranga Za alifatske bolezni, na primer hidroliza (OH - , H 2 O), alkoholizem (RO - , ROH), acidoliza (RCOO - , RCOOH), amin (NH - 2 , NH 3 , RNH 2 ta in), cianuvanje (CN -) in tako naprej.

Elektrokemični reagenti ali elektrotrofilci, ko se vzpostavi nova vez, služijo kot akceptorji elektronskih parov in odstranijo skupino iz navidez pozitivno nabitega delca. Pozitivno nabiti ioni (na primer H + , NO 2 +), nevtralne molekule s primanjkljajem elektronov, na primer SO 3 in močno polarizirane molekule (CH 3 COO - Br + ta іn) se vidijo elektrofilom, pri čemer je polarizacija še posebej učinkovito doseže kompleks z Lewisovimi koeficienti (Hal + - Hal - A, R + - Cl - A, RCO + - Cl - A, de A \u003d A1C1 3, SbCl 5, BF 3 in in). Pred reakcijami, ki vključujejo elektrotrofile (substitucija elektrotrofilcev), opazimo najpomembnejše reakcije aromatskih ogljikovodikov (na primer nitriranje, halogeniranje, sulfatiranje, Friedel-Craftsova reakcija):

(E+=Hal+, NO+2, RCO+, R+ta in)

V pevskih sistemih so reakcije za sodelovanje nukleofilov v aromatskem nizu, reakcije za sodelovanje elektrofilov pa v alifatskem (najpogosteje v številnih organokovinskih spojinah).

53. interakcija okso spojin z organokovinskimi spojinami (keton in aldehid plus organokovinska)

Reakcije se pogosto uporabljajo za posedovanje alkoholov.

1) sp- oz q 2 - hibridizacija je značilna, če vzamete usodo osvetljevalca 1sі 1 p- elektron.

riž. 16. Shema sp- hibridizacija

Molekula je lahko linearnega tipa AB 2 .

2) sp2- oz q 3 - hibridizacija. Hibridni mrki rastejo pod vrhom 1200 v enem stanovanju (slika 17).

Ko je hibridni mrak umirjen, sprejmem usodo enega sі

2p elektron.

riž. 17. Shema sp2- hibridizacija

Na primer, molekula BCl 3

Molekula ima obliko ravnega trikota.

3) sp3- q 4 - hibridizacija zdijsnyuetsya za eno s ta trioch p- elektronski nered. Khmarji s to vrsto hibridizacije rastejo pod rezom 109 0 28 ¢ (slika 18). 4 hibridne mračne smeri od središča pravilnega tetraedra do njegovih vrhov. Zadnjica takšne molekule je lahko CH4, CCl4.

riž. 18. Shema sp 3- Hibridizacija

Krіm je preučil možnost drugih vrst hibridizacije valenčnih orbital in vrste prostorske konfiguracije molekul, ki jih nakazujejo. Kombinacija enega s- tri p - tisti d- orbital za proizvodnjo do sp3d- hibridizacija. Tse vіdpovіdaє orientacijo p'yati sp3d- hibridne orbitale do vrhov trigonalne bipiramide sp 3 d 2- hibridizacija šest sp 3 d 2 hibridne orbitale so usmerjene na oglišča oktaedra. Usmeritev sedmih orbital na vrhove peterokotnika sp 3 d 3(sicer sp3d2f) – hibridizacija valenčnih orbital osrednjega atoma molekule.

Prav tako neposrednost kemičnih vezi določa širino konfiguracije molekul.

Obstaja veliko vrst maščevalnih molekul, ki jih lahko vidimo.

Molekule tipa AA chi AB. Temu tipu lahko opazimo molekule, ki so sestavljene iz dveh enakih ali različnih atomov, med katerimi je eden sam ( s- sigma) povezava s- elektroniv, ena na atom kože ( s¢ - s¢), dva p- elektronski ( p¢ - p¢) ali dva elektrona mešanega tipa ( s¢ - p¢) (slika 19). Takšne povezave potrjujejo med atomi elementov, ki so lahko eno s- oz p- elektron: voda, elementi skupine IA(spuds of metal) to skupino VIIA(halogen). Molekule te vrste lahko tvorijo linearno obliko, npr.
H 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 , J 2 , Zi 2 , Na 2 , K 2 , HCl to v.

riž. 19. Perekrittya s-і p- orbitale

z osvetlitvijo s- zv'azku

Molekule tipa AB2, AB3. Smrad se zadovolji z rahunokom med obema p- elektroni atoma ATі s- elektroni v dveh atomih A. Dva neparna p- elektroni so značilni za atome elementov VI A groupie, tobto. za kislo in joga analoge (halkogeni).

Elektronska meglica p- elektronіv roztashovuetsya jasno ena proti ena pіd kutom 900 vzdolž koordinatnih osi xі y.

riž. 20. Recurve orbital molekule vode

Na primer, molekula H2O(slika 20) prekrivanje hmar s- elektronika z mrakom p- elektronika je vidna na območju, označenem s senčenjem, in temu je mogoče kemične zvoke poravnati pri 90° rezu. Takšne molekule se imenujejo kutovimi. Vendar pa so po eksperimentalnih podatkih bistveno pogosteje opažene molekule z nižjimi vrednostmi valenčnega reza. Na primer, molekula vode ima valenčni rez 104,5º. eden od razlogov za ta pojav, ki temelji na teoriji valenčnih vezi, je prisotnost nevezujočih elektronskih parov pri osrednjem atomu. Pojav valenčnih tuljav na ta način je posledica medsebojnih učinkov vezavnih in nevezujočih elektronskih parov centralnega atoma. Pri Cwoom Slad Emunion, Scho Khmar Zhazuzulyoi Egyptronic Paris (Lokaliso-Mіzh Dummy atoms atoms) posojajo Menша mesta, nіzh khmara non-izhazulya, prosimo, razdelite MІZHTSHOVHUVANYA scho not zv'yazuє i zv'yazuє i zv'yazuє i zv'yazuє i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazuê i zv'yazu´´´´´´ elektronskih parov. To je razvidno iz uporabe molekul metana, amoniaka in vode. Osrednji atomi teh molekul vzpostavljajo kemične vezi za elektronske žarke s p 3 - hibridne orbitale padejo v chotirijeve elektrone

Tse vyznaє utvorennya chotiriokh zv'yazkіv C-H tista razgradnja atomov na vodne molekule metana CH 4 na ogliščih tetraedra (slika 21)

riž. 21. Recurve orbitale molekule metana

Pri atomu dušika na chotiriju sp3- hibridne orbitale padejo pet elektronov:

Prav tako se zdi, da en par elektronov ni povezan in vzame enega sp3- orbitale naravnost v oglišča tetraedra. Zaradi nevezujočega združevanja elektronov je valenčna liska molekule amoniaka H3N izgledajo manj kot tetraedrični in postanejo < HNH = 107,3º .

Zdaj je jasno, da je, če pogledamo molekule vode, valenca morda manjša od tega. Kisla sem na atom 4 sp 3– hibridne orbitale imajo šest elektronov, tj. dve sp3- hibridne orbitale zasedajo nepovezane elektronske stave. Vіdshtovhuvalnі dії dvoh

neobvezujoči pari se zdijo pomembnejši. Zato je valenčni rez močneje nasproten tetraedričnemu v molekulah vode. H2O skladišče < HOH = 104º,5¢ . S povečanjem števila nepovezanih elektronov osrednjega atoma se spreminja prostorska konfiguracija molekul (tabela 7). Torej, če ima molekula obliko pravilnega tetraedra z ogljikovim atomom v središču, potem molekule hkrati H3N Lahko štejemo, da eno od oglišč tetraedra zaseda elektronski par, ki se ne povezuje, molekula pa ima obliko trigonalne piramide. molekula H2O dve oglišči tetraedra zasedajo elektronski pari, sama molekula pa se lahko oblikuje. V- Narisal bom obrazec.

tetraeder trigonalna kutova

tip AB 4 piramidni tip AB 2 (A 2)

CH 4 tip AB 3 NH 3 H 2 O

Polarnost klica. Povezava med atomi različnih elektronov je bolj ali manj polarna. Odvisno je od razlike med razlikami in elektronegativnostjo atomov. Na primer, molekula klorida ima vodo HCl zv'yazuvalna elektronska khmara se premakne pri velikem negativnem atomu klora. Konec koncev se naboj jedra ne kompenzira, toda v atomih klora postane elektronska vrzel odveč glede na naboj jedra.

Tabela 7

Prostorna konfiguracija molekul ABn

Vrsta hibridizacije	Število elektronskih parov atoma A	Vrsta molekule	Konfiguracija prostora	Prijavite se
Zvonjenje	nezavezujoče
sp			AB 2	linearna	BeCl 2 (g) CO 2
sp 2			AB 3 AB 2	trikutna kutova	BCl 3 CO 3
sp 3			AB 4	tetraedrski	CCl4, BH,NH
			AB 3 AB 2	trigonalno-permidalni vrh	H 3 N, H 3 PH 2 O
sp 3 d 1			AB 5	trigonalno bipiramidno	PF 5, SbCl 5

Z drugimi besedami, atom HCl pozitivne polarizacije, atom klora pa je negativen; Atomska voda ima pozitiven naboj, atomski klor pa negativen. Tsey naboj d- imenovana učinkovita, jogo lahko namestimo eksperimentalno. Zgidno z očitnimi pokloni, ef.

učinkovit naboj na atom in molekulo vode HCl skladišče dH = +0,2 in na atome klora dCl = -0,2 absolutni naboj elektrona.

V tem rangu, za odrom zsuvu (polarizacije) uspešne elektronske meglice, so lahko povezave nepolarni, polarni oz ionski. Nepolarne in ionske povezave - ekstremna odstopanja polarne povezave.

Nepolarne in polarne molekule. V nepolarnih molekulah se težišča pozitivnih in negativnih nabojev premaknejo. Polarne molekule so dipoli, tj. sistema, ki sta sestavljena iz dveh enakih po velikosti in nasprotnih po predznaku naboja ( +qі -q) l ena vrsta, ki se imenuje dolgi dipol. Polarnost molekule, kot tudi polarnost vezi, se oceni z vrednostjo njenega dipolnega momenta. m

m = l q,

de l- Dovzhina dipol, q- Količina električnega naboja.

l je lahko reda premera atoma, tj. 10-8 cm in naboj elektronov 4,8∙10 -10 jedel Umetnost. eno, na to m izraženo po vrstnem redu velikosti 10 -18 jedel Umetnost. ena ∙ razd. Vrednost Qiu se imenuje Debyejeva enotnost in je odobrena s pismom D. Sistem ima en CI m vimiryuєtsya v obesek - metri (K?m); 1 D = 0,33∙10 -29 K∙m.

Vrednost dipolnega momenta kovalentnih molekul leži na mejah 0-4D, ionski 4-11D.

Dipolni moment molekule je vektorska vsota dipolnih momentov vseh vezi in nespajanja elektronskih parov v molekuli. Rezultat zlaganja je, da leži v strukturi molekule. Na primer, molekula CO2, za rahunok sp hibridizacija orbital atoma z ogljikom, je lahko simetrična glede na linearni brst.

(m = 1,84 D oz 0,61∙10 -29 K∙M)

Prisotnost dipolnega momenta kaže na visoko simetrično strukturo molekule, prisotnost dipolnega momenta kaže na nesimetričnost molekule.

Polarizacija zvoka. Za karakterizacijo reaktivnosti molekul je pomembno vedeti, kako je trenutna porazdelitev elektronske vrzeli in lahkotnost, ki se bo spremenila. Služi preostalemu svetu polarizacija- її zdatnіst stavat polarni (ali bolj polarni) po infundiranju električnega polja nanj.

Zaradi polarizacije lahko nastane nova vez s prehodom elektronskega para, ki se veže do enega atoma z negativnimi in pozitivnimi ioni. Asimetrično odpiranje povezave s sprejetimi različnimi ioni se imenuje heterolitično.

homolitični heterolitik

odpiranje odprtine

(disociacija) (ionizacija)

Heterolitična ekspanzija se razgradi v strmo vez, ko se molekula razgradi na atome in radikale. V preostalem delu padca se vezni elektronski par zruši in proces se imenuje homolitično. Vidpovidno pred omenjenim je razlika med procesom disociacije in procesom ionizacije; v časih HCl prvi se boji toplotne razgradnje na atome, drugi - v primeru razgradnje na ione na točki razlike.

Pod dotokom pozitivnega električnega polja se molekula polarizira, tobto. ima prerazporejen naboj in molekula pridobi novo vrednost dipolnega momenta. Pod katerim se lahko nepolarne molekule spremenijo v polarne, polarne pa postanejo še bolj polarne. Še vedno viseči, pod dotokom zunanjega električnega polja, molekule inducirajo dipol, inducirali bomo indukcije, četudi le za dotok zunanjega električnega polja.