Ацетилен гибридизация атомов

Однако нуклеофильными и сильноосновными свойствами, характерными для карбанионов, изоцианиды не обладают, так как у них атом углерода находится в состоянии sp-гибридизации (как в ацетилене) и к тому же как в H N связан кратной связью с более электроотрицательным атомом азота. [c.345]

Отсутствие основности и нуклеофильной реакционной способности атома углерода можно объяснить тем, что он находится, как и в ацетилене, в состоянии sp-гибридизации. Если учитывать, что в отличие от ацетилена в СО атом углерода связан с более электроотрицательным атомом кислорода, кислотность связи С Н в случае присоединения протона к СО будет еще выше, чем в ацетилене. [c.393]

В этине каждый атом углерода связан только с двумя другими атомами — с одним атомом водорода и одним атомом углерода. С этими двумя атомами образуются прочные ст-связи за счет двух гибридных орбиталей, образованных вследствие гибридизации 25-орбитали, и только одной из атомных 2р-орби-талей углерода. Результирующие дигональные хр -гибридные орбитали расположены на одной прямой. Так, при образовании молекулы этина (ацетилен) эти гибридные орбитали используются для образования прочных ст-связей между каждым из ато-тов углерода и одним атомом водорода и между атомами угле- [c.18]

Это свойство можно объяснить на основе теории Уолша [1], согласно которой чем больше ненасыщен атом углерода, тем менее его связывающие электроны защищены от действия заряда ядра и, следовательно, тем более электроотрицателен углеродный атом. Поэтому связь С—Н при переходе от метана к этилену и ацетилену становится все более кислой в соответствии с изменением гибридизации от через к зр. По той же причине п-электроны в ацетилене более жестко связаны с ядрами углерода, чем в этилене, вследствие чего потенциалы ионизации электронов у ацетиленов выше, чем у соответствующих олефинов [1] поэтому ацетиленовые соединения в общем труднее атакуются электрофилами, чем соответствующие этиленовые соединения [2, 3]. [c.250]

Значительную роль играет так называемый атомный дипольный момент, обусловленный различной степенью гибридизации связей молекулы. Как уже отмечалось выше, атом становится тем более электроотрицательным и его связи тем более полярными, чем больше в нем содержится орбит в. Так, связи С—Н в ацетилене (ер) и этилене ( р ) обладают моментами связей 1,0 и 0,6 В, причем атом углерода является отрицательным полюсом. (Моменты определяли на основании интенсивности полос этих связей в инфракрасном спектре.) Ббльшая полярность связи С —Н в ацетилене объясняет легкое отщепление протона при образовании металлических производных ацетилена. Вообще говоря, атомный момент включен в момент связи. Однако иногда он сильно проявляется у молекул с неподеленными электронами, компенсируя моменты связей. Так, дипольный момент фтористого азота меньше. [c.114]

В ацетилене каждый атом углерода связан только с двумя другими, атомами —с одним атомом водорода и одним атомом углерода. С этими двумя атомами образуются прочные а-связи за счет двух гибридных орбиталей, возникших вследствие гибридизации 25-орбитали и только одной из атомных 2р-орбиталей углерода. Возникающие 5/ -гибридные орбитали расположены на одной прямой. При образовании молекулы ацетилена эти гибридные орбитали используются для построения прочных а-связей между каждым из атомов углерода и одним из атомов водорода и между самими атомами углерода. В результате получается линейная молекула с двумя атомными 2р-орбиталями для каждого из двух атомов углерода, расположенными под прямым углом друг к другу. Атомные орбитали одного нз атомов углерода параЛ лельны соответствующим орбиталям другого атома углерода и, следовательно, могут попарно перекрываться это приводит [c.25]

Атому углерода в ацетилене и других соединениях с тройными связями присуща 5р-гибридизация а-связи образуются за счет гибридизации 5- и /5-орбиталей и лежат на одной прямой, обусловливая линейную конфигурацию молекулы. Две оставшиеся р-орбнтали обра- [c.26]

При зр-гибридизации остаются неизменными, например, орбитали Ру и р , а смешиваются р и -орбитали. В результате получаются две эквивалентные орбитали, направленные под углом 180° по отношению друг к другу (рис. 14). Если в гибридизации участвуют АО, ориентированные в одной плоскости, гибридные орбитали не могут выйти из этой плоскости. Поэтому при гибридизации йзр , если й-и обе р-орбитали лежат в одной плоскости (например, р и Ру,) то четыре гибридные орбитали направлены к вершинам плоского квадрата. Валентный угол равен 90°. В некоторых случаях можно определить набор гибридизующихся орбиталей после исключения орбиталей, используемых на образование я-связи. Например, в молекуле С2Н4 каждый атом углерода отдает одну р-орбиталь на образование я-связи, остальные валентные орбитали углерода вступают в зр2-гибридизацию. В ацетилене два атома углерода соединены а-связью за счет гибридных р-ор-биталей и двумя я-связями. [c.32]

Этот тип гибридизации соответствует случаю двух атомов углерода, связанных тройной ковалентной связью, например, в ацетилене СоНз- Калодый атом углерода образует две ст-связи — одну [c.69]

Алкины. Углеводороды, имеющие в цепи одну связь С , называются алкинами, их общая формула С Н2 2- В этих углеводородах два атома углерода, соединеные тройной связью, находятся в состоянии 8р-гибридизации. Названия алкинов производят от названий алканов заменой окончания -ан на -ин. Как и в алкенах, цифрой указывают ближайший к концу цепи атом углерода, имеющий тройную связь. Первый член ряда СН=СН обычно называют не этин, а ацетилен, и поэтому остальные алкины иногда рассматривают как замещенные ацетилены. Так, пропин СН=С—СНд называют метилацетиленом, а 2-пентин - СНд—С=С—СНз—СН3 -метилэтил ацетиленом. [c.404]

Итак, при образовании ковалентных связей один из 28-электронов невозбужденного атома углерода возбуждается (с затратой 420—630 кДж/моль) и переходит на свободную р-орбиталь В возбужденном состоянии у атома углерода уже четыре неспаренных электрона на 2s-, 2р -, 2р - и 2р2-орбиталях Далее в зависимости от того, в какой фрагмент молекулы войдет этот атом углерода, происходит один из типов гибридизации (в СХ4 — sp3, в этилене — sp , в ацетилене — sp) Энергия образования четырех связей с избытком покрывает те 500 кДж/моль, которые требовались для возбуждения атома В случаях триго-нальной и дигональной гибридизации одна или соответственно две р-орбитали остаются негибридизованными и имеют вид неискаженных восьмерок Так, атом углерода в этилене имеет три тригонально гибридизованные орбитали и одну чистую р-орбиталь, направленную перпендикулярно плоскости, в которой расположены все три sp орбитали (рис 16) [c.53]

В квантовой механике электронопритягивающий эффект непредельных групп объясняется различным типом гибридизации орбит атомои углерода в этих группах. В то время как СН-связь предельного атома углерода, например в метане, содержит /4 компоненты -орбиты, та же связь имеет в этилене и в бензоле а в ацетилене /г компоненты (см. том I). Ввиду того что -орбита более устойчива, атом углерода том электроотрицатольнее, чем больше доля компоненты я 1 его связях. Этот эффект проявляется эксперименталы[0 в следующих фактах энергия диссоциации СН-связей этилена и ацетилена больше, чем в метане, а межатомные расстояния меньше (см. том I, табл.5). Протонизация водорода сильно сказывается в ацетилене, который способен образовать производные металлов. [c.26]

Атомы водорода в ацетилене настолько подвижны, что они замещаются на металл и обмениваются на дейтерий в водных растворах щелочи. Изотопный обмен водорода в этилене при катализе амидом калия в жидком аммиаке происходит легче, чем в насыщенных углеводородах, но все же медленно [107]. Таким образом, подвижность атома водорода СН-связи алифатического углеводорода очень сильно изменяется в зависимости от того, находится ли атом углерода при тройной, двойно или одинарной связи, т. е. очень важную роль играет тип гибридизации валентности углерода [139], от которой зависит степень электроположительпости соединенного с ним водорода наиболее электроположительным является водород в соединениях ацетиленового ряда. [c.142]

Имеются различия в химических сдвигах атомов углерода (Т-арильных и я-ареновых комплексов. Атом углерода 0-связанной арильной группы, присоединенный непосредственно к атому титана в соединении 18, обнаруживает существенное слабопольное смещение относительно сигнала атома С-1 толуола (138 м. д.) в то же время я-связанные лиганды для соединений 13, 14 и 16 характеризуются значительными сильнопольными сдвигами по отношению к положению сигнала свободного лиганда (бензол 129 м. д., ж-ксилол 120—129 м. д. и ацетилен 124 м. д.). Этот факт обычно связывают с изменениями гибридизации, что в свою очередь вызвано участием я-орбиталей в образовании а-связи с с -орби-талями металла. Аналогичные эффекты наблюдались в случае других ароматических [27], олефиновых [28] и аллильных [29] я-комплексов. Интересно отметить, что положение сигнала метильной группы кольца в соединении 14 не изменяется при комплексообразовании (химический сдвиг атома углерода группы СНз в л-ксилоле равен 21,5 м. д.). Значительная разница химических сдвигов центрального и концевого атомов углерода в соединении 15 является характерной для аллильной системы [26, 29]. [c.177]

Сходную, хотя и несколько отличную перестройку можно представить в тех случаях, когда атом углерода связывается с тремя другими атомами, например в этене (этилен) (см. разд. 1.3.2) при этом три хр -гибридные атомные орбитали располагаются в одной плоскости под углами 120° друг к другу плоскостная, или тригональная, гибридизация). Наконец, когда атом углерода связывается с двумя другими атомами, например в этине (ацетилен) (см. разд. 1.3.3), две б р -гибридные атомные орбитали расположены под углом 180° дигональная, или линейная, гибридизация). В каждом случае в гибридизации участвует х-орбиталь, поскольку она имеет самый низкий уровень энергии. [c.13]

S-, р- или d-электронов, а с участием электхюнов, находящихся в более сложных состояниях, описываемых гибридизованными функциями (см. Атом, Валентность, Химическая связь). Гибридизация сопровождается пз-менением симметрии электронных орбит в атомах, что обусловливает появление т. наз. атомного диполя. Так, четыре симметричные (относительно ядра) электронные орбиты (s, Рх, Ру, Pz атома углерода образуют четыре эквивалентных орбиты sp i, ка1кдая из к-рых не симметрична относительно ядра. Такое же полоткение имеет место у атома углерода в состояниях sp2,sp, а таюке у нек-рых других атомов. Д. м. химич. связи, обусловленный асимметрией атомных орбит, может в нек-рых случаях достигать значительной величины. Различие Д. м. связей С—Н в метане, этилене и ацетилене, атомы углерода в к-рых, соответственно, находятся в состояниях гибридизации sp , sp и sp, обусловлено в значительной мере различием атомных Д. м. [c.566]

В ацетилене и его производных осуществляется перекрывание линейных 5р-пибридных орбиталей атомы углерода соединяются друг с другом и с двумя другими соседними атомами а-связями. При этом у каждого атома углерода остаются еще по две полузаполненные р-орбитали. Эти р-орбитали, перпендикулярные а-связям, могут перекрываться и образовывать дополнительные связи между атомами углерода. Всего в перекрывании участвуют три пары орбиталей, и поэтому такая связь оказывается еще более короткой и прочной, чем в этилене, и намного более короткой и прочной, чем в этане и других соединениях углерода с обычными связями. Линейное строение ацетилена и его производных может быть предсказано на основании модели 5р-гибридизации, изображенной в табл. 15.2, или на основании правила Джиллеспи, если принять во внимание, что на каждый атом углерода в таких соединениях приходится две пары валентных электронов. [c.453]

Электроотрицательность элемента не является постоянной характеристикой для его атомов в различных молекулах, а зависит от его валентного состояния и окружения. Это утверждение является, по существу, важнейшим достижением концепции Полинга. Степень удерживания атомом электронов определяется двумя факторами его зарядом и гибридизацией его валентных орбиталей. Положительно заряженный атом (ион, атом в молекуле) обладает большей способностью удерживать электроны, чем строго нейтральный атом. С другой стороны, х-орбитали атомов имеют низкую энергию и, следовательно, прочно удерживают электроны. В зависимости от вклада х-орбитали в гибридизацию электроотрицательность изменяется. Известно, что реакционная способность углеводородов (подвижность атомов водорода) зависит от класса углеводорода, т. е. от типа гибридизации атомных орбиталей углерода [48]. Так, в метане СН4 (хр -гибридизация, вклад х-орбитали равен 25 %) атомы водорода мало реакционноспособны, а электроотрицательность углерода и водорода примерно одинакова. В этилене С2Н4 (хр -ги-бридизация, вклад х-орбитали равен 33 %) атомы водорода более подвижны, т. е. электроотрицательность углерода выше, чем у водорода. Наконец, в ацетилене С2Н2 (хр-гибридизация, вклад [c.117]

Напомним, что все эти молекулы плоские, где каждый атом углерода находится в состоянии гибридизации и образует по 3 ковалентные а-связи. Эти связи удовлетворяют требованиям метода ЭМО, так что о-остов молекулы можно условно считать локализованным, а его энергию представить как аддитивную функцию числа а-связей (см. стр. 28). Число л-электронов (< ) в полиенах равно числу атомов углерода (2 ), в то время как число возможных двухцентровых я-связей (г) равно 2 п—1. Отсюда следует, что из всего ряда полиенов только этилен удовлетворяет условиям применимости метода ЭМО q = 2г). Вообще же распределение электронной плотности во всех ненасыщэнных соединениях, за исключением соединений с изолированными кратными связями (этилен, ацетилен и т. п.), Н2 может быть описано в терминах локализованных ЭМО и тем самым — в терминах двухцентровых связей. Этот вывод оказывается очень важным для всей теории сопряженных систем. [c.13]

В зависимости от пространственного расположения гибридных орбиталей и типа смешивания атомных орбиталей различают три типа гибридизации тетраздрическая, тригональная и диагональная. Тригональную гибридизацию мы имеем в этилене, а диагональную — в ацетилене. В тех случаях, когда к атому углерода присоединены атомы различных элементов, образуются неэквивалентные гибридные орбитали. [c.85]

Другой особенностью ацетиленов является наличие у некоторых из них так называемого ацетиленового атома водорода (=С—Н). Рассмотрим несколько подробнее тип связи —Н. Так как в этом случае атом углерода находится в степени гибридизации зр, то этас-связь образована 8-орбиталью атома Н и ер-орбиталью атома С. В орбитали яр по сравнению с орбиталями зр и зр доля -орбитали значительно выше — соответственно 50, 33 и 25%. [c.115]

Изотопный обмен водорода в этилене нри катализе амидом калия в дейтероаммиаке происходит легче, чем в насыщенных углеводородах, но всо же медленно [8]. Атомы водорода в ацетилене настолько подвижны, что они легко замещаются на металл и обмениваются на дейтерий уже ири взаимодействии с раствором щелочи в тяжелой воде [47]. Таким образом, подвижность водорода в С — Н-связи алифатического углеводорода в высокой степени зависит от того, образует ли атом углерода простую, двойную или тройную связь с другим атомом углерода, т. е. очень большое значение имеет тип гибридизации валентности у1лерода. [c.708]

Молекулы синильной кислоты линейны аналогично молекулам ацетилена причиной этого является, как и в случае этого углеводорода, -гибридизация атома углерода. Однако синильная кислота — значительно более сильная кислота, чем ацетилен, вследствие индукционного электронопритягивающего эффекта атома азота, гораздо сильнее позитивирующего соседний атом углерода, чем простой эффект гибридизации в ацетилене. [c.804]

Принято называть р -гибридизацией описанный выше наиболее распространенный случай, когда данный атом углерода с помощью одной 25-орбитали и трех 2р-орбиталей образует четыре 0-связи с четырьмя атомами (например, метан, этан). При двойной связи, используя одну орбиталь на образование я-связи, атом углерода с помощью одной 25-орбитали и двух 2р-орбиталей образует три а-связи с тремя атомами, это называют 5/7 -гибридиза-цией (этилен). И, накрнец, р-гибридизацией называют случай, когда при наличии тройной связи (ацетилен) или двух двойных [c.62]

В комплексах типа (НзЕ)2Р1(ацетилен) атом металла рассматривается как нульвалентный с координационным числом 3. Вместо р -гибридизации в модели Дьюара — Чатта — Дункансона предлагается схема с гибридизацией. В образовании связи с металлом участвуют обе я-электронные системы ацетилена, в каждой из которых связь осуществляется с участием донорно-акцепторной и дативной компонент. В я-системе, лежащей в плоскости МСС, донорно-акцепторная связь образуется в результате перекрывания связывающей Яжу-орбитали ацетилена и вакантной ф -гибридной ( зд + Рх + Ру)-орбитали металла (рис. 16, а). В образовании дативной связи участвуют вакантная разрыхляющая Яжу-орбиталь ацетилена и ( хг-у -орбиталь металла. В я-системе, лежащей в перпендикулярной плоскости плоскость 2II, рис. 16, б), донорно-акцепторная связь осуществляется за счет [c.384]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология