Валентные состояния углерода. Гибридизация

Атомы углерода в молекуле бутадиена-1,3 находятся во втором валентном состоянии (зр -гибридизация) [c.479]

В молекуле этилена валентные электроны углерода находятся а состоянии хр -гибридизации. Угол между связями Н—С—С равен 121,5°, а не 120°. Объясните причину. [c.34]

Гомологический ряд, строение, номенклатура, изомерия. Первый представитель класса алкинов — ацетилен Н—С=С—Н, в молекуле которого, так же, как и у других гомологов, ненасыщенные атомы углерода связаны между собой тройной связью и находятся в третьем валентном состоянии (яр-гибридизация), т. е. у них из четырех орбиталей (одна 5 и три р) гибридизованы только две (5 и р). Из трех связей между ненасыщенными атомами углерода одна о- и две я-связи. В молекуле ацетилена все четыре атома расположены на одной прямой, углы между о-связями —180 (стр. 18). Формулы и названия основных гомологов приведены в табл. 6. [c.48]

Валентные состояния углерода. Гибридизация. Чтобы согласовать электронное строение атома углерода и валентность этого Элемента, пользуются представлением о возбуждений атома углерода [c.28]

АЦЕТИЛЕН (этин) СН=СН - первый член гомологического ряда ацетиленовых углеводородов. Бесцветный газ, хорошо растворяется в ацетоне и хлороформе. А. открыт в 1836 г. Дэви, синтезирован в 1862 г. Бертло с угля и водорода, получен из карбида кальция в том же году Велером. В промышленности А. получают из карбида кальция, электронрекингом нли термоокислнтель-ным крекингом из метана. Смеси А, с воздухом взрывоопасны. А. чрезвычайно реакционноспособное непредельное соединение. Молекула А. имеет линейное строение. Расстояние между углеродными атомами составляет 1,20 А, углерод находится в молекуле А, в третьем валентном состоянии (ер-гибридизация), атомы углерода связаны одной о- и двумя я-связями. Для А. характерны реакции присоединения галогенов, галогеноводородов, воды (в присутствии солей ртути), цианистоводородной кислоты, оксида углерода, спиртов, кислот, водорода и др. Атомы водорода в молекуле А, можно заместить щелочными металлами, медью, серебром, магнием. [c.36]

Когда углерод, проявляя валентность, равную четырем, соединяется простыми (ординарными) связями с четырьмя другими атомами, электронная плотность облаков всех четырех валентных электронов перераспределяется. Происходит гибридизация одного облака электрона в 5-состоянии и облаков трех электронов в р-состоянии. В результате электроны внешнего слоя связанного углеродного атома образуют четыре одинаковых гибридных облака. Каждое из них имеет вид деформированной восьмерки (рис. 6, схема III), большая часть которой направлена от ядра по линии связи с другим атомом. Такое состояние валентных электронов атома углерода называют хрз-гибридизацией (первое валентное состояние углерода). Все четыре гибридных облака имеют определенную направленность в пространстве под углом 109°28 друг к другу, что соответствует представлению о тетраэдрической направленности связей атома углерода (стр. 24). [c.30]

Тройная углерод-углеродная связь (С=С) образована одной а-связью (перекрывание двух гибридных р-атомных орбиталей) и двумя л-связями (перекрывание двух негибридизованных орбита-лей от каждого соседнего углеродного атома). а-Связь в тройной связи расположена на одной прямой линии, представляющей собой ось трех а-связей. Две л-связи расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (см. рис. 5). Тройная углерод-углеродная связь характерна для ацетиленовых углеводородов, в которых атом углерода, связанный тройной связью, находится в третьем валентном состоянии ( р-гибридизация). [c.19]

В каких соединениях углерод находится во втором валентном состоянии Какой вид гибридизации электронных облаков характерен для второго валентного состояния углерода Какую ковалентную связь называют я-связью Приведите примеры соединений, содержащих я-связь. Могут ли р-электроны образовывать [c.29]

Таких возможных валентных состояний три хр -гибридизация, имеющая место при наличии у атома углерода четырех простых связей (1-ое валентное состояние), зр -гибридизация,—если атом углерода имеет только три о-связи (2-ое валентное состояние), и зр-гибридизация—при наличии двух а-связей (3-тье валентное состояние). [c.72]

Как уже говорилось, ковалентная связь характеризуется ярко выраженной направленностью в пространстве. В этом и состоит отличие ковалентной связи от других видов связи. Направленность химической связи означает, что образование ковалентных связей атомом углерода происходит не в любых направлениях пространства, а только в определенных, составляющих друг с другом углы, величина которых зависит от валентного состояния углерода. Так, при 5рЗ-гнбрндизации угол между гибридными орбиталями составляет 109°28, при 5р2-гибридизации он равен 120°, а при 5р-гиб-ридизации — 180°. [c.21]

В молекулах углеводородов связи между атомами С и И осуществляются с помощью и л -электронов. В метановых углеводородах углерод находится в первом валентном состоянии —гибридизация), т. е. в образовании каждой валентности атома углерода участвуют орбитали одного s-электрона и 3-х / -электро нов. [c.110]

Как известно, атом углерода в предельных углеводородах находится в первом валентном состоянии (зр -гибридизация). Это значит, что углеродные атомы в парафинах полностью насыщены водородом, т. е. все их единицы валентности, не затраченные на связь с другими атомами углерода, соединены с атомами воДорода. [c.40]

Пространственное строение органических соединений связано прежде всего со стереохимическими особенностями атома углерода. Эти особенности зависят в свою очередь от валентного состояния (типа гибридизации). [c.14]

О состоянии электронов в 5р - и р-гибридизации и, соответственно, о втором и третьем валентном состояниях углерода см. стр. 52, 67. [c.19]

В молекуле этилена атомы углерода находятся во втором валентном состоянии ( р -гибридизация). Напомним, что в этом случае из четырех орбиталей атома углерода (одна 2 - и три 2р-гибридизированы только три (одна 25- и две 2р-), а одна оставшаяся 2р-орбиталь остается негибридизированной, и ее ось располагается в плоскости, перпендикулярной другой, в которой расположе- [c.61]

Известно, что тройная связь в молекуле ацетилена представляет собой сочетание одной а- и двух л-связей. Атомы углерода, связанные тройной связью, находятся в третьем валентном состоянии (хр-гибридизация), т. е из четырех орбиталей (одна 2х- и три [c.79]

В алканах атомы углерода находятся в первом валентном состоянии (хр -гибридизация, стр. 19) и образуют четыре а-связи. [c.31]

Отмеченные особенности бензола находят свое объяснение в современном электронном представлении строения бензола. Все шесть его атомов углерода расположены в одной плоскости. Углеродные атомы находятся во втором валентном состоянии зр -гибридизация), связаны друг с другом ст-связями и образуют между собой углы в 120°. Шесть / -электронов (по одному у каждого атома углерода) не образуют этиленовой связи. Электронная плотность всех шести р-электронов равномерно распределена между всеми шестью атомами углерода, поэтому длина углерод-углеродных связей в цикле одинакова и составляет 1,40 А (промежуточная величина между простой связью—1,54 А и этиленовой—1,34 А). [c.230]

Геометрия расположения заместителей при атоме углерода, находящегося в данном валентном состоянии, определяется гибридизацией его электронных орбит. Например, насыщенный 5р -атом углерода имеет тетраэдрическую систему валентностей, а олефиновый зр -атом углерода — плоскую тригональную конфигурацию. Любые изменения в валентных углах, вызванные стерическими напряжениями, приводят к некоторому перераспределению вкладов 5- и р-орбит в отдельные связи. з-Орбиты являются сферическими и, вообще говоря, меньше, чем р-орбиты, обладающие цилиндрической симметрией, так что изменения в их соотношении при гибридизации приводят к изменениям длин отдельных связей и вызывают изменения частот колебаний. Поскольку олефиновый атом углерода имеет только одну 5-орбиту и две р-орбиты, способные гибридизоваться, то усиление 5-характера одной связи должно компенсироваться усилением р-характера другой связи. Простым примером, иллюстрирующим это положение, служит циклопропан, у которого валентные углы углерода с естественной тетраэдрической направленностью связей уменьшены вследствие напряжения цикла. Это означает, что несколько увеличивается кратность связей С — С, а у связей С — Н больше проявляется з-характер, вследствие чего они становятся более короткими и частоты их колебаний повышаются до 3030 см . [c.546]

Рассмотрим образование связей в молекуле метана, которая представляет интерес для уточнения понятия возбужденного валентного состояния и гибридизации валентностей. Основному состоянию атома углерода соответствует такое, которое должно приводить к двухвалентному углероду. Однако известно, что почти все соединения углерода, за немногими исключениями, [c.49]

Заметим, что при отрыве атома Н от любых соединений четырехвалентного углерода с четырьмя а-связями величина В может быть представлена как сумма двух слагаемых. Одно из них В ) учитывает энергию перехода атома углерода из валентного состояния с гибридизацией в валентное со- [c.62]

Среди элементов четвертой группы в виде полимерных тел могут сушествовать углерод, кремний, германий и олово. Валентное состояние углерода при построении полимеров соответствует или хр -гибридизации [c.100]

Кремний. Полимерный аналог алмаза — карбид кремния (31С)п, или карборунд, имеет вид блестящих бесцветных кристаллов с кубической решеткой. Углерод и кремний находятся в карборунде в валентном состоянии хрз-гибридизации четыре валентности этих атомов направлены к углам тетраэдра и образуют регулярную Т рехмерную решетку. Известен также карбид кремния гексагональной модификации, обусловленной присутствием примесей. [c.143]

Изложенное выше квантовомеханическое обоснование тетраэдрической модели атома углерода в его четырехсвязном, ,валентном состоянии показывает значение гибридизации для объяснения этого, .валентного состояния. Однако гибридизация — явление общее и не ограничивается данным специальным случаем. Так, гибридизация имеется уже в простой с-связи, например в молекуле Н—С1. Основное электронное состояние атома хлора [c.37]

Атом углерода в алканах пребывает в первом валентном состоянии (5/ -гибридизация). Если представить, что атом углерода находится в центре правильного тетраэдра, то его связи будут направлены к вершинам последнего, образуя углы 109°28 (см. рис. 4). Тетраэдрическая конфигурация четырехвалентного атома углерода в алканах впервые была представлена Я- Вант-Гоффом и Ле-Белем (1871 г.). Поскольку вокруг ординарной связи С—С возможно вращ,ение, для алканов, начиная с этана, характерно существование множества поворотных изомеров (конформеров), отличающихся взаимным расположением атомов или групп атомов, связанных с атомами углерода. Состояние молекулы, характеризующееся определенным расположением атомов водорода или их заместителей вокруг двух атомов углерода, связанных г-связью, называется конформацией. [c.54]

Атомная структура углерода была изучена Ждановым [13]. Автор высказал предположение о существовании трех полиморфных модификаций различного структурного типа, соответствующих трем основным валентным состояниям углерода Sp -Sp - и Sp-гибридизации. Эти модификации соответствуют различным структурным типам координационному, слоистому и цепочечному. В первом случае ковалентные связи равномерно распределены в пространстве, во втором — прочные связи расположены в плоскостях атомных слоев и в третьем — в направлении цепочек. Слои и цепочки связываются слабыми вандер-ваальсовыми силами. Механические свойства этих структур должны быть существенно различны. В природе существуют только две из перечисленных трех модификаций — алмаз и графит [13]. [c.407]

Американским ученым Полингом было введено представление о гибридизации электронных облаков. В молекуле метана атом углерода находится в первом валентном состоянии 8р -гибридизация), четыре гибриди-зованные орбитали имеют одинаковую конфигурацию и энергию (рис. 3) и расположены друг относительно друга под углом 109°28. [c.14]

Состояние четырехвалентного углерода с р -гибридизацией орбиталей называется первым валентным состоянием углерода состояние атома углерода с р -гибридизациен орбиталей — вторым валентным состоянием и с р-гибридизацией — третьим валентным состоянием. [c.43]

Равноценность атомов водорода бензольной молекулы подтверждается невозможностью получения двух изомеров однозамещенных бензола так, ни при каких условиях не образуются два изомера бромбензола, нитробензола и т. д. Вследствие идентичности всех групп СН бензол обладает осью симметрии шестого порядка и представляет собой плоский шестичленный цикл, в котором каждый атом углерода связан сг-связями с двумя соседними атомами углерода и одним атомом водорода и, следовательно, атомы углерода находятся во втором валентном состоянии ( р -гибридизация) [c.420]

В случае двойной связи (С=С) простая а-связь осуществляется за счет перекрывания хр -гибридных орбиталей атомов углерода и расположена в плоскости, в которой находятся все ядра атомов углерода и водорода. Вторая связь (л-связь) между углеродными атомами образуется двумя 2р-электронами (негибридизованными) и лежит в плоскости, перпендикулярной плоскости о -связей (см. рис. 4). Двойная углерод-углеродная связь характерна для этиленовых углеводородов углерод, связанный двойной связью, находится во втором валентном состоянии (хр -гибридизация). [c.19]

Когда углерод, прояв11яя валентность четыре, соединяется простыми (ординарными) связями с четырьмя другими атомами, электронная, плотность облаков всех четырех валентных электронов перераспределяется. Происходит гибридизация одного -состояния и трех р-состояний. В результате во внешнем электронном слое связанного углеродного атома возникают четыре одинаковых гидрибных состояния. Занимая эти состояния, валентные электроны образуют гибридные облака, имеющие вид деформированной объемной восьмерки (рис. 6, в), большая часть которой направлена от ядра по линии связи с другим атомом, taкoe состояние валентных электронов атома углерода называют р-гибридизацией (первое валентное состояние углерода). Все четыре гибридных облака имеют определенную направленность [c.25]

Однако, если предположить, что образующий связи атом кислорода находится в возбужденном состоянии, соответствующем электронной конфигурации 15 2s 2р 38. тогда Зв-электрон и три 2р-электрона могут участвовать в образовании четырех гибридных орбиталей. Это предположение тем более оправдано, что для кислорода энергия перехода из основного состояния в валентное состояние типа р составляет 10,93 эв 13], т. е. не намного превышает энергию периода атома углерода нз основиоцо 15 25 2 в 5р -валецт ное состояние, равную 8,26 эв. Как известно [41, энергия, выигрываемая при образовании четырех связей в молекуле СН , значительно превышает энергйю, требуемую для перевода атома углерода в валентное состояние с гибридизацией 5р-типа. В связи с этим следует, ожидать, что при образовании связей кислорода в кристаллической структуре выигрыш в энергии также будет достаточным, чтобы-компенсировать энергию перехода атома О в указанное выше валентное состояние. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология