Презентация Валентные состояния атома углерода
Валентные состояния атома углерода
СТРОЕНИЕ АТОМА УГЛЕРОДАСтационарное состояние атома углерода 2s2 2p2С - На наружном энергетическом уровне 4 электрона: 2s-электрона спаренные и 2р-электро-на неспаренные.Возбужденное состояние атома углерода 2s1 2p3С - Так как есть свободная р-орбиталь, то на нее переходит один из s-электронов. И все 4 электрона становятся неспаренными.*
Гибридизация – процесс выравнивания электронных облаков разной формы в электронные облака одинаковой формы.sp3- гибридизация + = s р3 sр3style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation
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 СВ 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-связиОчень прочная Еразрыва =350 кДж/мольДлина С-С-связи = 0,154 нм С-Н–связи = 0,109 нмВалентный угол – 109028′σ-связь слабо поляризуетсяВокруг 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 НСтруктурная формула Н Н С = С Н Н
SP2 - ГИБРИДИЗАЦИЯАтомы 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
1200СС
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-связиНепрочная: Еразрыва = 270 кдж/мольЛегко поляризуетсяЛегко разрываетсяВокруг π-связи невозможно свободное вращение атомов.Двойной связиЕразрыва = 620 кдж/мольОбразована 1σ-связью и 1 π-связьюДлина С=С-связи – 0,134 нм
Строение молекулы ацетилена Н С С Н – электронная формулаН 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
1800Гибридные 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 СВЯЗИОбразована 1σ-связью и 2 π-связямиЕразрыва = 808 КДж/мольДлина С ≡ С-связи = 0,120 нмВалентный угол = 1800
Определить тип гибридизации каждого атома углерода в молекулах следующих веществ:СН3 – СН3СН3 – СН2 – СН3 СН3 – СН = СН2 СН3 – С ≡ СН