Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Строение. В молекуле метана атом углерода образует четыре равноценных s-связи с четырьмя атомами водорода






 

В молекуле метана атом углерода образует четыре равноценных s - связи с четырьмя атомами водорода. Образование равноценных связей объясняют гибридизацией атомных орбиталей углерода. Здесь наблюдается sp 3-гибридизация. Как уже ранее отмечалось, на возбуждение атома углерода и на гибридизацию требуется 400 + 255 кДж/моль. Образование молекулы метана из атомов сопровождается выделением такого количества энергии, которое с избытком компенсирует первоначально затраченную.

С (sp 3 ) + 4 H (s) ® CH4 + 2317 кДж/моль

 

Выигрыш энергии составляет 2317 – 655 = 1662 кДж/моль или на каждую связь С–Н 1662: 4 = 415.5 кДж/моль. Этот энергетический выигрыш стабилизирует sp3 -гибридное состояние углерода.

Образование связей С–Н в молекуле метана происходит в направлении sp 3-гибридных орбиталей атома углерода путём их перекрывания с s -орбиталями атомов водорода:

 

 

В результате этого перекрывания увеличивается электронная плотность в поле ядер взаимодействующих атомов, что и обуславливает сближение ядер этих атомов на расстояние, называемое длиной связи. Соединив между собой ядра атомов водорода, получим правильный тетраэдр, в центре которого находится ядро атома углерода.

В молекулах этана, пропана и более высших алканов каждый атом углерода образует четыре s - связи, но в общем случае они неравноценны, так как это связи с разными атомами, и валентные углы неодинаковы. Как уже указывалось в главе 1.2, углы между связями центрального атома пропана составляют:

 

  Ð НСН = 107°
Ð ССС = 112°

 

Тем не менее, каждый из атомов находится в центре тетраэдра, и углеродная цепь не может быть прямолинейной, она изогнута в пространстве. Это видно уже на примере бутана:

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.