Презентация Валентные состояния атома углерода

Валентные состояния атома углерода

СТРОЕНИЕ АТОМА УГЛЕРОДА Стационарное состояние атома углерода 2s2 2p2 С - На наружном энергетическом уровне 4 электрона: 2s-электрона спаренные и 2р-электро-на неспаренные. Возбужденное состояние атома углерода 2s1 2p3 С - Так как есть свободная р-орбиталь, то на нее переходит один из s-электронов. И все 4 электрона становятся неспаренными. *

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Гибридизация – процесс выравнивания электронных облаков разной формы в электронные облака одинаковой формы. sp3- гибридизация + = s р3 sр3

Гибридные облака, стремясь оттолкнуться друг от друга как можно дальше, располагаются под углом 109028′ Н 109028′ С С Н Н Н 109028′ Н С Н Н Н

ПЕРЕКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБЛАКОВ С Н С С В молекуле метана все 4 гибридных облака атома углерода перекрываются шарообразными s-облаками атомов водорода, образуя связь С-Н. перекрытие происходит в большей части гибридного облака. Наибольшая электронная плотность лежит на прямой, соединяющей ядра атомов. При перекрытии 2 гибридных облаков разных атомов углерода в их большей части, образуется связь С-С. Наибольшая электронная плотность лежит на прямой, соединяющей ядра атомов.

Химическая связь, наибольшая плотность которой лежит на прямой, соединяющей ядра атомов, называется сигма-связью ( - связь) Характеристика σ-связи Очень прочная Еразрыва =350 кДж/моль Длина С-С-связи = 0,154 нм С-Н–связи = 0,109 нм Валентный угол – 109028′ σ-связь слабо поляризуется Вокруг σ-связи возможно свободное вращение атомов. При разрыве σ-связи образуются свободные радикалы. σ

Строение этилена можно выразить формулами: Электронная формула Н Н С С Н Н Структурная формула Н Н С = С Н Н

SP2 - ГИБРИДИЗАЦИЯ Атомы углерода в молекуле этилена находятся в состоянии sp2 –гибридизации. Гибридизации подвергаются три электронных облака: 1s-облако и 2p-облака. Образуются три гибридных облака и одно p-облако сохраняет форму объемной восьмерки. + = + s p3 sp2 p

 1200 С С

Гибридные облака, по 3 от каждого атома углерода стремясь удалиться как можно дальше друг от друга, располагаются под углом 1200 и в этих направлениях образуют связи с другими атомами. H H C C H H

Атомы углерода образуют по три σ-связи: 1σ-связь друг с другом и 2σ-связи с атомами водорода. H H C C  1200 H  1200 H

Негибридизированные р-облака располагаются перпендикулярно плоскости молекулы и перекрываются своими боковыми частями, образуя дополнительную связь между атомами углерода, которую называют – π-связь. Таким образом между атомами углерода устанавливается двойная связь. H H C C H H

Химическая связь, образованная боковым перекрытием p-облаков, наибольшая плотность которой лежит над и под плоскостью молекулы, называется π-связью. Характеристика: π-связи Непрочная: Еразрыва = 270 кдж/моль Легко поляризуется Легко разрывается Вокруг π-связи невозможно свободное вращение атомов. Двойной связи Еразрыва = 620 кдж/моль Образована 1σ-связью и 1 π-связью Длина С=С-связи – 0,134 нм

Строение молекулы ацетилена Н  С С  Н – электронная формула Н  С ≡ С  Н - структурная формула

SP - ГИБРИДИЗАЦИЯ Атомы углерода в молекуле ацетилена находятся в состоянии sp –гибридизации. Гибридизации подвергаются два электронных облака: 1s-облако и 1p-облако. Образуются два гибридных облака и два p-облака сохраняют форму объемной восьмерки. + = + s p3 sp p2

1800 Гибридные облака атомов углерода, стремясь максимально удалиться друг от друга, располагаются под углом 1800 и образуют в этих направлениях по 2 σ-связи: 1σ-связь с соседним атомом углерода и 1σ-связь с атомом водорода. Так как σ-связи лежат на одной прямой молекула С2Н2 имеет линейное строение.

Негибридизированные р-облака, по два от каждого атома углерода, располагаются во взаимноперпендикулярных плоскостях и при боковом перекрытии с р-облаками соседнего атома углерода образуют 2 π-связи. В молекуле ацетилена тройная связь, образованная 1σ-связью и 2 π-связями.

ХАРАКТЕРИСТИКА ТРОЙНОЙ СВЯЗИ Образована 1σ-связью и 2 π-связями Еразрыва = 808 КДж/моль Длина С ≡ С-связи = 0,120 нм Валентный угол = 1800

Определить тип гибридизации каждого атома углерода в молекулах следующих веществ: СН3 – СН3 СН3 – СН2 – СН3 СН3 – СН = СН2 СН3 – С ≡ СН