Тройная связь углерод-углерод . Длины связей

Общепринятые значения длины одинарной, двойной и тройной связей углерод—углерод равны [c.240]

В образовании тройной связи участвуют три пары обобщенных электронов шестиэлектронная связь). Углеродные атомы, образующие тройную связь, находятся в состоянии 5р-гибридизации. Каждый из них образует две а-связи, направленные под углом 180°. Две негибридизованные р-орбитали каждого углеродного атома расположены под прямым углом (90°) друг к другу и соответствующим орбиталям другого атома. Они попарно перекрываются, образуя две п-связи, расположенные в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Тройная связь представляет собой сочетание одной а- и двух я-связей. На рис. 23 изображено расположение связей в молекуле ацетилена. При образовании тройной связи атомы углерода сближаются еще больше, чем при образовании двойной связи, — длина тройной углерод-углеродной связи [c.89]

Расстояния С —С в молекулах меняются в пределах от 1,2 до 1,6 А. В молекуле ацетилена и в других молекулах с тройной связью углерод — углерод расстояние С ЕЕ С составляет 1,2 А. За эталон длины [c.7]

В некоторых случаях, без учета резонанса структур, в рамках метода ВС может получаться качественно неправильное описание электронной структуры молекулы. Так, для бензола ни одна из двух классических формул Кекуле не отражает реальной симметрии молекулы, а также ее физических и химических свойств. Другой пример — диоксид углерода СО2. Длина связи углерод — кислород в нем равна 0,115 нм, тогда как длина нормальной двойной связи С=0 (в кетонах) равна 0,122 нм, а расчетная длина тройной связи С = 0 — 0,110 нм. Т. е. связь углерод — кислород в СО2 оказалась промежуточной между двойной и тройной, что можно объяснить в терминах концепции резонанса [c.169]

Классификация органических соединений. Органические соединения могут иметь открытую и замкнутую цепи и соответственно называются ациклическими (алифатическими) и циклическими соединениями. Ациклические соединения с ординарными (не кратными) связями между атомами углерода называют предельными, а с двойными или тройными связями между атомами углерода — непредельными соединениями. Циклические соединения подразделяются на карбо- и гетероциклические соединения. Кольца карбоциклических соединений содержат лишь атомы углерода. К карбоциклическим относятся ароматические и али-циклические соединения. Кольца гетероциклических соединений наряду с углеродом содержат другие атомы, например азот, кислород, серу, фосфор. В соответствии с международной систематической номенклатурой названия органических соединений слагаются из словесных обозначений частей их структуры и знаков, указывающих способ связей этих частей. Основная часть названия соединения состоит из названия самой длинной неразветвленной цепи атомов углерода. Число углеродных атомов в цепи (кольце) обозначаются греческими числительными (кроме первых четырех, обозначаемых мет - 1, эт — 2, проп — 3, бут — 4 атома), например гекс — 6, окт — 8. [c.300]

Анализ табл. 8 показывает, что прочность связи имеет тенденцию к уменьшению по мере роста длины связи. На рис. 15 это показано на примере связей С-Э (символом Э обозначены Р, С1, Вг или I). При переходе от одинарной связи между атомами углерода к двойной и тройной энергия связи растет, но медленнее, чем ее кратность. Энергии связи заключены в диапазоне 150-1000 кДж/моль. [c.205]

Выше мы видели, что можно с достаточной уверенностью предсказать расстояние между двумя данными атомами в молекуле при условии, что они соединены связью, которая определенно является ординарной, двойной или тройной. Рассмотрим теперь те случаи, когда интересующая нас связь — гибридного типа. Так, например, в бензоле каждая связь углерод-углерод резонирует между ординарной и двойной. Поэтому можно ожидать, что ее длина будет иметь [c.149]

Подобные же графические зависимости были предложены и для связей СС, резонирующих между двойной и тройной связями, а также для связей атомов углерода с другими элементами. Изучая длины простых связей СС, Полинг и соавторы (1935) обнаружили, что зависимость между ними и валентными углами, ими образуемыми, приближается к линейной. Это было первой зависимостью такого рода. [c.86]

Линейные молекулы типа Б с тройной связью обнаружены у цианидов X—< =N, где X —это Вг, СНз, I, F, H или I. Во всех случаях длина связи углерод — азот равна 116 пм такое значение характерно для тройной связи. Фосфорсодержащие аналоги H N, т. е. НСР, также имеют линейную структуру с длиной связи С—Р, равной 1 54 пм. [c.159]

Длиной связи называется расстояние между ядрами атомов. Длины связей в различных соединениях имеют величины от долей ангстрема до нескольких ангстрем (табл. 8). При увеличении кратности длины связей уменьшаются длины одинарных, двойных и тройных связей для азота составляют соответственно 1,45 1,25 и 1,09 А а для углерода 1,54 (этан) 1,34 (этилен) и 1,20 А (ацетилен). [c.43]

НИХ образует две о-связи, направленные под углом 180°. Две негибридизованные р-орбитали каждого углеродного атома расположены под прямым углом (90°) друг к другу. Они попарно перекрываются, образуя две л-связи, расположенные в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Тройная связь представляет собой сочетание одной а- и двух я-связей. На рис. 23 изображено расположение связей в молекуле ацетилена. При образовании тройной связи атомы углерода сближаются еще больше, чем при образовании двойной связи,—длина тройной углерод-углеродной связи [c.83]

Рентгеноструктурный анализ этого соединения показывает, что все связи углерод — углерод, за исключением формально тройных связей, имеют длины, близкие или очень близкие к длинам связей С — С в бензольном кольце другие физические, а также химические данные также указывают иа ароматический характер молекулы. Итак, очевидно, что подчинение правилу Хюккеля само по себе еще не является достаточным для того, чтобы гарантировать ароматический характер для моноциклического углеводорода другие структурные особенности соединения должны также благоприятствовать появлению этих свойств. [c.293]

Длина связи углерод—азот в группе N0 близка к длине тройной связи и равна 0,117 нм. (В нитриле длина связи С=М равна 0.116 нм в пиридине длина связи С=Ы составляет 0,137 нм, а длина связи С—N в аминах и других соединениях равна 0,147 нм.) [c.344]

Углерод легко образует длинные углеродные цепи с большим числом атомов углерода кремний— с трудом небольшие цепочки (число атомов кремния в них не превышает 55). Кроме того, кремний не способен к образованию двойных и тройных связей. Это касается не только кратных связей между атомами кремния, но и между атомом кремния и другими элементами. [c.181]

Решение. В случае а самая длинная неразветвленная углеродная цепочка содержит шесть атомов. Тройная связь начинается у второго атома углерода (напомним, что атомы углерода всегда нумеруют так, чтобы атому, с которого начинается кратная связь, приписывался как [c.416]

Между атомами углерода в молекуле ацетилена имеется одна а-связь и две л-связи, соответственно связь между атомами углерода является тройной, НС=СН. Тройная связь также возникает при образовании молекулы азота N=N. Число связей, образующихся между атомами, называется кратностью (порядком) связи. С увеличением кратности (порядка) связи изменяется длина связи и ее энергия. На рис. II.7 приведена зависимость между энергией и кратностью связи, которая имеет нелинейный характер. Энергия двойной связи не увеличивается в два раза, а энергия тройной связи не увеличивается в три раза по сравнению с энергией одинарной связи. Это обусловлено разницей в энергии а- и л-связей. Так, например, для связей углерод — углерод энергия а-связи меньше энергии л-связи для связей азот — азот — обратное соотношение. [c.42]

Наименьшее число валентных электронов у атома, необходимое для создания цепи, равно двум. Атом углерода обладает четырьмя электронами и поэтому цепи из его атомов могут стать элементом плоской, или трехмерной, конструкции практически неограниченных размеров. Углерод образует также кратные — двойные и тройные — связи цепи углеродных атомов часто замыкаются в циклы, способные, в свою очередь, вступать в реакции конденсации друг с другом или присоединять длинные боковые цепи. Во многих случаях п-связи в углеродсодержащих молекулах объединяются в [c.160]

Наличие двойной связи описывается с помощью замены окончания -ан в названии насыщенного углеводорода на окончание -ен с указанием номера атома углерода, у которого эта связь находится (в связи участвуют два атома углерода, но указывается только один —меньший —номер). Общее название ациклических углеводородов с одной двойной связью — алкены. Наличие тройной связи в алкинах (общее название ациклических углеводородов с одной тройной связью) описывается аналогичным образом с помощью окончания -ин. В обоих случаях в качестве родоначального выбираем название углеводорода с наибольшей длиной цепи, содержащего кратную связь. Цепь нумеруется таким образом, чтобы кратная связь имела минимальный номер. [c.40]

Два гибридных облака каждого атома С в ацетилене участвуют в образовании двух а-связей (третье валентное состояние углерода). В ацетилене всего три а-связи (одна С—С и две С—Н), расположенные на одной прямой. В результате же перекрывания облаков электронов, сохранивших р-состояние, возникают две я-связи, образованные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 9, схемы / и II). Как показано на схеме, тройная связь в ацетилене имеет длину 1,20 А, т. е, углеродные атомы сближены еще больше, чем в случае двойной связи. [c.32]

Нарисуйте атомно-орбитальную модель молекулы ацетилена. Сравните длину и энергию двойной и тройной углерод-углеродных связей. Чем отличаются связи —Н и 0 , —Н Опишите строение ацетилена методом МО. [c.30]

Длины связей в бензоле. Выше уже было указано, что длины всех связей С—С в бензоле равны. Сравнение с величинами межъядерного расстояния между атомами углерода, соединенными простой, двойной и тройной связями, показывает, что длина ароматической углерод-углеродной связи находится примерно посередине между длинами связей углерод — углерод в этане и этилене (табл. 3.2). [c.49]

Расстояния de при одинарной, двойной и тройной связях между атомами у лерода равны 0,154, 0,135 и 0,120 нм, а силовые постоянные k — соответ1 твенно 450, 960 и 156 Н/м. В зависимости от типа гибридизации валентны орбиталей атома углерода длина связи СН составляет 0,1093 нм (sp -гибридизация), 0,1071 нм (sp -гибридизация), 0,1057 нм (sp-гибридизация). Меж1,ядсрпое расстояние в ионе С составляет 0,119—0,124 нм. [c.397]

В углеводородах, носящих название алкинов, или ацетиленов, между атомами углерода содержится тройная связь. С помощью различных физических методов показано, что ацетилен С2Н2, простейший представитель этого класса углеводородов, представляет собой линейную молекулу, в которой длина углерод-углеродной тройной связи равна 1,20 А и две связи углерод — водород имеют длину 1,06 А. [c.195]

Тройная связь помимо о-связи содержит две л-связи, что приводит к дальнейшему сокращению длины углерод-углеродной связи. В табл. 1.1 приведены длины связей углерод—углерод в различных типах соединений. Зависимость длины связи от ее природы особенно хорошо видна на примере бензола, в котором помимо шести о-связей содержится одна шестицентровая шестиэлектронная связь. Б результате равномерного повышения электронной плотности между всеми шестью атомами углерода все углерод-углеродные связи в бензоле имеют одинаковую длину, незначительно превышающую длину С=С-связи в этилене, где экранирование ядер несколько больше. [c.30]

Энергия связи С = С составляет 194 ккал/моль, так что вклад третьей связи оказывается еще меньщим, чем вклад второй связи при переходе от простой связи к двойной. Длина связи С = С равна 1,20 А, т. е. атомы углерода в ацетилене расположены еще ближе друг к другу, чем в этилене, однако уменьшение длины связи при переходе от двойной С —С- к тройной С С Связи оказывается меньшим, чем цри переходе от простой С—С- к двойной С = С-связи. ,, [c.26]

В ацетиленах атомы углерода, несущие тройную связь, находятся в л 7-гибридном сбстоянии, и в соответствии с этим этинильная группа имеет палочковую конфигурацию (цилиндрическая симметрия). Энергия тройной углерод-углеродной связи составляет около 837 кДж/моль, т.е. не является суммой энергий трех ординарных (351 х 3 = 1053 кДж/моль) или одной ординарной и двух двойных связей (351 -I- 260 х 2 = = 871 кДж/моль). Ее длина (0,12 нм), а также длина =С—Н-связи (0,106 нм) меньше, чем длины соответствующих связей в алкенах. [c.102]

Описание двойной и тройной связи с помощью представления об изогнутых связях поразительным образом объясняет некоторые из их свойств. Так (как было указано Хэллманом), если кратные связи имеют вид дуг длиной 1,54 А (длина простой связи углерод — углерод) и начальное направление их совпадает с тетраэдрическим, то их вычисленная длина оказывается равной 1,32 А для двойной связи и 1,18 А для тройной, что хорошо соответствует экспериментальным значениям 1,33 и 1,20 А. [c.11]

Против рассмотренного метода было выдвинуто несколько возражений с указанием на его слабые пункты. Таким пунктом, в частности, было вычисление длины связи в этилене из ковалентных радиусов для двоесвязного углерода. Ковалентный радиус такого углерода был получен линейной интерполяцией между ковалент-нылш радиусами атомов углерода, участвующих в единичной и тройной связях. Также не было доказано постоянство углерод-уг-леродной связи в нерезонирующих молекулах. Для решения этих вопросов экспериментальным путем Полинг и Броквей исследовали электронографическим методом 13 углеводородов [30]. В результате они пришли к выводу, что единичные связи С—С сохраняют свою длину 1,52—1,55 А при этом соседняя двойная связь (в непредельных соединениях и ароматических типа исследованного ими гексаметилбензола) не влияет на длину примыкающей к ним единичной связи С—С. [c.225]

В окиси углерода длина связей также практически равна значению для тройной связ[г, но объяснить это не так просто из-за аномального валентного состояния атома углерода. Паулинг иолагает з, что структура IX с двойной связью должна соответствовать длине [c.154]

Подобного типа графические зависимости можно было предложить и для связей СС, резонирующих между двойной и тройной связями, а также для связей, образованных не только углеродом, но и другими элементами. Например, относительно связей С — С1 в хлор-окиси углерода С0С12,основываясь на определенной экспериментальной длине этой связи, сделан был вывод, что она обладает 17% двоесвязанности. В 1935 г. Полинг и соавторы таким путем предсказали, что связь СС1 будет обладать наименьшей длиной в хлористом виниле,а наибольшей—в тетрахлорэтилене.В последнем издании Природы химической связи (1960 г.) Полинг действительно приводит [16, стр. 289] для первого соединения 1,69 А и для второго 1,72 А с неточностью около 4,0,002 А. Однако в том же 1960 г. было найдено спектроскопическим методом, что для связи С —С1 в винилхлориде rs= 1,726+ 0,002 А [17, стр. 132]. [c.221]

Атом бора имеет три валентных электрона и четыре валентные орбитали. Обычно он использует три орбитали, образуя 5р -гибриды в таких соединениях, как ВРз- Углерод имеет четыре валентных электрона и четыре орбитали. За исключением тех случаев, когда он образует кратные связи, эти орбитали используются для 5р -гибридизации. Атом азота имеет пять валентных электронов и четыре орбитали. Как правило, он образует три связи с другими атомами в структурах с тетраэдрической конфигурацией, а четвертая гибридная 5р -орбиталь у него занята неподеленной электронной парой (разд. 13-3). Углерод и азот способны образовывать двойные и тройные связи в результате я-перекры-вания, обсуждавшегося в разд. 13-4. По сравнению с длиной простой связи длина двойных связей, образуемых этими элементами, сокращается на 13%, а длина тройных связей-на 22%. Прочность кратной связи повыщается благодаря наличию электронов на связывающей молекулярной п-орбитали, возникающей в результате перекрывания атомных я-ор-биталей. Но перекрывание я-типа между орбиталями становится достаточно больщим для возникновения связи только при близком расположении атомов. По этой причине 81 и другие элементы третьего и следующих периодов неспособны образовывать кратные связи. Кремний имеет 10 внутренних электронов по сравнению с 2 в атомах С и N. Отталкивание этих внутренних электронов не позволяет двум атомам 81 сблизиться настолько, насколько это необходимо для достаточного я-перекрывания р-орбиталей и возникновения двойных связей. Несмотря на все попытки химиков синтезировать соединения со связями 81=81 и 81=С, ни одна из них до сих пор не увенчалась успехом. За небольшими исключениями, образование двойных и тройных связей ограничено элементами второго периода, в атомах которых число внутренних электронов не превышает 2. Исключения, к числу которых относятся 8=0, Р=0 и 81=0, объясняются перекрыванием между р- и -орбиталями, этот вопрос будет рассмотрен в разделе, посвященном кремнию. [c.271]

Важнейшее отличие кремния от углерода заключается в том, что Si имеет большее число внутренних электронов. Следствием этого является неспособность двух атомов кремния сблизиться достаточно сильно, чтобы между ними могла возникнуть двойная или тройная связь. Кремний образует силаны, аналогичные алканам, которые будут обсуждаться в разд. 21-3. Силаны имеют общую формулу Si H2 + 2- Наиболее длинную цепь из всех полученных до сих пор силанов имеет гексасилан (рис. 21-7). Подобно азотоводородам, силаны обладают опасно высокой реакционной способностью. Простейшие силаны устойчивы в вакууме, но все они самопроизвольно возгорают на воздухе и все со взрывом реагируют с галогенами. Силаны обладают сильными восстановительными свойствами. [c.278]

В этой главе мы прошли долгий путь рассуждений, начав с рассмотрения сравнительной химии элементов В, С, N и Si. Углерод несомненно играет особую роль, обусловленную наличием у его атомов одинакового числа валентных электронов и орбиталей, отсутствием отталкивающих неподеленных электронных пар и способностью образовывать двойные и тройные связи. Простые алканы, или соединения углерода и водорода, с простыми связями иллюстрируют многообразие соединений, которые может образовывать углерод благодаря своей способности создавать длинные устойчивые цепи. Алкилгалогениды - это своеобразный мостик от алканов с их сравнительно низкой реакционной способностью к изобилию производных углеродов спиртам, простым эфирам, альдегидам, кетоиам, сложным эфирам, кислотам, аминам, аминокислотам и соединениям других типов, которые не обсуждались в данной главе. Способность углерода образовывать двойные и тройные связи была проиллюстрирована на примере алкенов и алкинов, она играет чрезвычайно важную роль при образовании сопряженных и ароматических молекул. [c.337]

Главная углеродная цепь, согласно Льежской номенклатуре, должна включать функциональную группу, даже если эта цепь и не является самой длинной если функциональных групп несколько, главную цепь выбирают так, чтобы в ней оказалось наибольшее число функциональных групп. Аналогично в главную цепь включаются и кратные связи. В то же время карбоксильную группу по Льежской номенклатуре иногда рассматривают как замещающую функциональную группу, тогда как по Женевской номенклатуре углерод карбоксильной группы должен быть включен в счет атомов углерода цепи. Начало нумерации определяет прежде всего функциональная группа, затем двойные н тройные связи и в последнюю очередь атомы н радикалы, обозначаемые приставками (отличие от Женевской номенклатуры). При наличии нескольких функциональных групп начало нумерации определяет главная функция (например, в окси-альдегидах—альдегидная группа в окспкислотах—карбоксильная группа). [c.273]

Ацетилен С2Н2 — первый представитель ряда алкинов С Н2 2-Молекула СдИз, согласно экспериментальным данным, линейна. Длина связи г(С = С)==1,212-10-> м, г (С—И) = 1,078 10- ° м. Резкому укорочению связи с—С по сравнению с этаном и этиленом отвечает возрастание энергии разрыва связи (С=С)=782 к Дж/моль. Согласно классическим представлениям, углерод-углеродная связь в ацетилене тройная. Водородные атомы в ацетилене способны к замещению на металл с образованием карбидов, например СаСз. Такая же способность к протонизации наблюдается у водорода при атоме С=К в других молекулах например в И—С =TSI. Это связано с накоплением высокого электронного заряда на тройной связи. [c.210]

Подведем краткий итог рассмотрению простейших представителен рядов алканов, алкенов и алкинов, содержащих, согласно классическим представлениям, ординарную, двойную и тройную углерод-углеродные СВЯЗИ. В методе локализованных МО этому соответствуют а -, а тс - и о Я -связи. В указанном ряду с ростом кратности связи растет общая прочность, укорачивается расстояние С—С. Вместе с тем благодаря наличию л-связей этилен и ацетилен отличаются от этана химической лабильностью. Одновременно меняется и С—Н-связь в этих соединениях, что можно связать с изменением характера гибридизации орбиталей атома углерода в этом ряду в этане, в этилене и лр в ацетилене) ее длина укорачивается, прочность повьипается, растет и способность к протонизации. Характеристики связей представлены в табл. 24. [c.211]

Наряду с описанием двойной и тройной связей как сгл- и алл-связен возможно и другое ошсание. В нем исходят из тетраэдрической направленности валентностей углерода и представляют связь в этилене, возникающую при касании двух тетраэдров углерода гранями как изогнутую, направленную к вершинам тетраэдров — атомам углерода ( банановая связь , см. рис. 87, в). Если принять, что длина дуги изогнутой связи такая же, как и обычной ординарной связи С—С (1,54-10Г °м в алмазе), то расчет даег для расстояния С-—С в этилене и ацетилене [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология