Углерод тетраэдрическая модель

Геометрическая изомерия (цис- и транс-изомерия). Этот вид изомерии требует пространственного распределения частиц. Подобно тому как для объяснения изомерии в органической химии Вант-Гофф построил тетраэдрическую модель молекулы, где в центре тетраэдра располагается атом углерода, а в вершинах — связанные с ним группы, Вернер для объяснения изомерии неорганических комплексных соединений с координационным числом 6 привлек октаэдрическую модель, где в центре октаэдра находится центральный атом, а в вершинах — координированные группы — лиганды. [c.378]

Поэтому тетраэдрическую модель атома углерода иногда называют моделью Вант-Гоффа — Ле Беля. [c.88]

Так, если в соединении имеется атом углерода, связанный о четырьмя разными атомами или группами атомов асимметрический атом), то возможны две пространственно-изомерные формы такого соединения. На рис. 29.11 представлены две тетраэдрические модели молочной кислоты СНз- СН(ОН)-СООН, [c.557]

Объяснить прочность И равноценность химических связей в метане СН сопоставлением тетраэдрической модели углерода и гибридизацией 5- и р-орбиталей. [c.175]

Рассмотрим тетраэдрическую модель метана (рис. 16). Атом углерода находится в центре правильного тетраэдра, а четыре [c.55]

Однако если первый постулат (тетраэдрическая модель атома углерода) был подтвержден всем последуюш,им развитием науки и стал ныне твердо доказанным, судьба второго постулата оказалась иной. Представление Вант-Гоффа о свободном вращении вокруг простых связей было пересмотрено в пользу другого объяснения — возможности существования предпочтительных геометрических форм молекул, получивших название конформаций. [c.69]

Отклонение валентных связей от их нормального направления в тетраэдрической модели углерода при вычислении по Байеру получалось наибольшим для трехчленного цикла, с ростом числа звеньев оно уменьшалось и у пятичленного цикла достигало минимума. Далее, начиная с шестичленного цикла, отклонение снова начинало возрастать, но валентные связи уже не сближались, как в малых циклах, а раздвигались. [c.316]

У истоков стереохимии азота находится опубликованная в 1890 г. работа Ганча и Вернера О пространственном расположении атомов в азотсодержащих молекулах . Среди азотсодержащих соединений наблюдали изомеры, существование которых нельзя было объяснить ни различием в химическом строении, ни стереоизомерией тетраэдрического атома углерода. Логически развивая идею Вант-Гоффа, Ганч и Вернер предложили пространственную модель для атома азота. Как и тетраэдрическая модель атома углерода, модель Ганча и Вернера получила в дальнейшем подтверждение физическими методами. [c.557]

Модель тетраэдрического атома углерода родилась, таким обрами, в атмосфере недоверия к учению о постоянной валентности и незнания природы химического сродства. Это, однако, не помешало Я. Вант-Гоффу не только принять идею четырехвалентности атома углерода и равноценности каждой связи, но и пойти гораздо дальше. Он построил тетраэдрическую модель атома углерода с четырьмя одинаковыми связями, строго направленными к углам тетраэдра, центр которого занят самим атомом углерода. [c.221]

Способность янтарной и глутаровой кислот давать циклические ангидриды можно легко объяснить, пользуясь тетраэдрической моделью Вант-Гоффа. При расположении атомов углерода в виде клешни (см. рис. 24, з и б на стр. 162) конечные звенья цепи из четырех, а особенно из пяти атомов будут весьма близко подходить друг к другу. Если на концах этой цепи находятся гидроксильные группы (как, например, у янтарной и глутаровой кислот), то кислород, валентные связи которого направлены под некоторым углом (см, стр. 65), легко замкнет кольцо. [c.272]

Рассмотрим сначала явление внутреннего вращения на примере этана. Два атома углерода в молекуле этана соединены простой связью (<т-связью). Связи атома углерода, соединяющие его с другим атомом углерода и тремя атомами водорода, в соответствии с тетраэдрической моделью направлены под углом друг к другу 109°28. Вокруг простой связи С-С возможно вращение групп СНз. Вращение атомов вокруг простых связей без их разрыва называют внутренним вращением. В результате внутреннего вращения атомы водорода, принадлежащие разным атомам углерода, занимают различное положение в пространстве и оказываются на разных расстояниях друг от друга, т. е. молекула этана изменяет свою пространственную форму. Химическое строение молекулы при этом не меняется. [c.119]

Под ней подразумевают взаимную интерференцию четырех АО возбужденного С-атома. Для этого необходимо около 100 кДж моль . Линейная комбинация четырех АО приводит к четырем 5/ -гибридным АО (5р -А0), оси симметрии которых по отношению друг к другу расположены под углом 109,5° и, таким образом, направлены по углам тетраэдра (рис. 1.2.5). Это в известной стенени является теоретической основой тетраэдрической модели атома углерода Вант-Гоффа и Ле-Беля, предложенной на основании экспериментальных данных. [c.58]

Наиболее устойчивой конформацией циклогексана является так называемая форма кресла, в которой практически отсутствуют как угловое, так и торсионное напряжения Эта форма отличается тем, что четыре атома углерода находятся в одной плоскости, а два-выведены из нее один-вверх, другой-вниз Параметры молекулы в этом случае немного отклоняются от параметров тетраэдрической модели атома углерода Так, углы С—С—С составляют 111 , а длины связей С—С-0,153 и [c.31]

Для построения проекционных формул тетраэдрическую модель располагают так, чтобы рассматриваемый асимметрический атом углерода находился в плоскости чертежа. Связи, направленные за плоскость чертежа, проецируются в вертикальные связи, а направленные перед плоскостью — в горизонтальные связи. Точка пересечения горизонтальных и вертикальных линий соответствует асимметрическому атому углерода [c.324]

Наконец, когда углерод образует связи с четырьмя атомами, 2 -электронное облако гибридизуется с тремя 2р-электронными облаками, что приводит к образованию четырех гибридных облаков р , по форме аналогичных облакам зр и зр , идентичных между собой и направленных от центра к вершинам правильного тетраэдра. Возможность такой тетрагональной гибридизации зр подтверждает представление о тетраэдрической модели атома углерода для случая образования только простых связей (рис. 14). [c.31]

Тетраэдрическая модель атома углерода. Основные представления о химическом строении, заложенные А М Бутлеровым, были дополнены Вант-Гоффом и Ле-Белем (1874), которые развили идею о пространственном расположении атомов в молекуле органического вещества и поставили вопрос [c.24]

Вант-Гофф предложил тетраэдрическую модель атома углерода Согласно этой теории, четыре валентности атома углерода в метане направлены к четырем углам тетраэдра, в центре которого находится углеродный атом, а в вершинах — атомы водорода (рис 1, а) Этан, согласно Вант-Гоффу, можно представить себе как два тетраэдра, соединенных вершинами и свободно вращающихся около общей оси (рис 1, б) Модель молекулы этилена представляет собой два тетраэдра, соединенных ребрами (рис 1, в), а молекулы с тройной связью изображаются моделью, в которой тетраэдры соприкасаются плоскостями (рис 1, г) [c.24]

Э. Фишер предложил следующий способ изображения пространственного строения оптических изомеров молекул на плоскости. Для написания проекционной формулы тетраэдрическую модель молекулы (рис. 79, а) располагают так, чтобы рассматриваемый асимметрический атом углерода лежал в плоскости чертежа, связи С —Ь и С —с лежали в горизонтальной плоскости, выступая на нас из плоскости чертежа. При этом связи С —а и С —(1 располагаются в вертикальной плоскости, уходя за плоскость чертежа (рис. 79, б). Видимую в таком положении картину проецируют на вертикальную плоскость (рис. 79, в). Схема обратного перехода от фишеровских формул к тетраэдрической модели заключается в том, что связи, образуемые асимметрическим атомом с группами Ь и с (находящимися в горизонтальной плоскости), считаются направленными вперед, выступают из плоскости бумаги, а связи с группами а и (1 (находящимися в вертикальной плоскости) как бы уходят за плоскость бумаги. Проекционные формулы, отвечающие одному из оптических изомеров, нельзя выводить из плоскости чертежа, поворачивать в плоскости на 90 и 270° и [c.436]

Рис, 2. Тетраэдрическая модель атома углерода [c.34]

Следует отметить, что в кристаллическом состоянии органические соединения (углеводороды, спирты, кислоты) нормального строения содержат длинные углеродные цепи, построенные в форме зигзага. Это в ряде случаев подтверждено экспериментально. Так, например, рентгенографическое исследование кристаллов лауриновой кислоты СНз—(СНг) —СООН показало, что в ее молекуле атомы углерода расположены зигзагообразно, причем угол зигзага очень близок к 109°28, т.е. к углу между направлениями валентных связей в тетраэдрической модели Вант-Гоффа (рис. 26). [c.162]

У предельных соединений все четыре ковалентные связи у атомов углерода относятся к типу а-связей. Это обусловливает тетраэдрическое расположение его заместителей, причем угол между направлениями а-связей должен составлять 109° 28. Следовательно, для этого случая мы и теперь вправе пользоваться тетраэдрической моделью Вант-Гоффа (см стр. 85). В случае двух атомов углерода связанных а-связью, мы получим модель изображенную на рис. 23. [c.438]

Для изображения конфигурационных стереоизомеров на плоскости можно пользоваться стереохимическими формулами. Однако для стереоизомеров, содержащих асимметрические атомы, чаще применяют более удобные в написании проекционные формулы Фишера. Рассмотрим построение этих формул на примере глицеринового альдегида СН,(0Н)С Н(0Н)СН=0 (2,3-дигидроксипропа-наль), используемого в стереохимии в качестве конфигурационного стандарта. Тетраэдрические модели его энантиомеров (рис. 9.7, а) располагают в пространстве так, чтобы цепь атомов углерода оказалась в вертикальном положении, а атом с наименьшим номером (альдегидная группа) оказался вверху. Связи с неуглеродными заместителями (Н и ОН) должны быть направлены к наблюдателю (рис. 9.7, б). После этого осуществляют проецирование модели на плоскость. Символ асимметрического атома углерода в проекционной формуле опускается, под ним понимают точку пересечения вертикальной и горизонтальной линий (рис. 9.7, в). [c.302]

Из рассмотрения тетраэдрической модели вытекает, что если заместители а и 6 (атомы и радикалы) при каждом из двух атомоз углерода различны, то возможны два разных [c.439]

Если бы тетраэдрическая модель правильно отражала пространственное строение молекулы с двойной связью между атомами углерода, то, например, [c.439]

Хотя молекулярную симметрию следует считать наиболее общим критерием наличия или отсутствия оптической изомерии, на практике им нельзя пользоваться без конкретных пространственных представлений о строении молекул. В качестве дополнения к классическому варианту теории химического строения была введена тетра-109 28 эдрическая модель атома углерода (рис, 1). Согласно этой Рис. 1. Пространственное расположение свя- модели, валентные СВЯЗИ зей в тетраэдрической модели атома углерода атома углерОДа расположены [c.18]

Принимая постулат об искажении валентных углов, но сохраняя в остальном тетраэдрическую модель, мы приходим к следующим представлениям о пространственном строении циклических систем. У трех-, четырех- и пятичленных циклов все атомы углерода, входящие в цикл, расположены в одной плоскости . Если оставшиеся валентности этих атомов углерода насыщены только атомами водорода, то ровно половина из последних расположена по одну сторону плоскости цикла, а оставшаяся половина — по другую сторону. Это может быть изображено так называемыми перспективными формулами [c.22]

Теория молекулярных орбиталей позволяет дать и другое объяснение двойной связи в этилене оно основано на представлении о sp -гибридиза-ции валентных орбиталей атомов углерода. Согласно этой модели, две из четырех sp -орбиталей каждого атома углерода перекрываются с двумя аналогичными орбиталями другого атома углерода. В этом случае два углеродных тетраэдра имеют общее ребро, подобно тому как это было описано ранее для. BjHg (см, рис. 13-9). Однако суммарное перекрывание атомных орбиталей в рамках этой модели оказывается меньшим, чем в рамках модели с sp -гибридизацией, откуда следует, что связь должна быть не столь прочной. Кроме того, тетраэдрическая модель с двумя изогнутыми связями предсказывает, что угол Н—С—Н ближе к тетраэдрическому значению 109,5°, чем к значению 120°, основанному на представлении о хр -гибридизации. Экспериментально наблюдаемое значение этого угла (117°) свидетельствует в пользу модели двойной связи, изображенной на рис. 13-19, а не в пользу модели с изогнутыми связями, основанной на представлении о sp -гибридных орбиталях углерода. [c.568]

Тетраэдрическое строение молекулы метана наглядно выражается ее пространственными моделями — шариковой (рис. 29.3) или сегментовой (рис. 29.4). Белые шарики (сегменты) изображают атомы водорода, черные — углерода. Шариковая модель характеризует лишь взаимное пространственное расположение атомов, сегменто-вая — дает, кроме того, представление об относительных межатомных расстояниях (расстояниях между ядрами атомов) И размерах атомов. [c.552]

Каждая ковалентная связь характеризуется определенной длиной, в первом приближении постоянной в различных соединениях (о наблюдающихся отклонениях от этих нормальных длин связи см. с. 81). Так, например, длина простой углерод-углеродной связи 0,154 нм, двойной связи С=С 0,133 нм, тройнойС = С 0,120нм. Валентные углы между связями углерода, имеющего четыре одинаковых заместителя, точно равны 109°28, как этого требует тетраэдрическая модель. Примером может служить молекула четыреххлористого углерода (рис. 3). [c.65]

Экспериментальные исследования, подтвердив гипотезу Я. Вант-Гоффа, упрочили тетраэдрическую модель углеродного атома и доказали зависимость между асимметрическим атомом углерода и оптической активностью. В 1879 г. в своем фундаментальном труде Способность оптического вращения у органических веществ Г. Лап-дольт уже пшроко использовал теорию Вант-Гоффа Мастер тачного исследования протянул свою сильную руку молодому и так недвусмысленно отклоненному учению об асимметричном атоме углерода [c.226]

Теперь необходимо убедиться в том, что зеркальные изомеры действительно существуют. Исходя из реального тетраэдрического строения атома углерода, построим модель соединения WXYZ, используя шарики различ- [c.78]

Хотя формула Кекуле объясняет некоторые свойства бензола, она не объясняет отсутствие реакционной способности. Структура содержит три двойные связи, и, кажется, нет причин, почему бы им не вступить легко в реакции присоединения. Однако такие реакции сравнителыю редки, н большинство продуктов образуется за счет замещения водородных атомов. Чтобы объяснить инертный характер бензола, был предложен ряд других структур. Ладенбург предложил призматическую формулу (8) [10], сначала плоскую, а позднее трехмерную, которая, как он полагал, решала проблему двух 1,2-дизамещенных производных и в которой все углероды были четырехвалентными. Клаус [11] предложил формулу (9) если такая структура не является плоской, то при построении ее возникают серьезные геометрические проблемы. Введение тетраэдрической модели атома углерода Вант-Гоффом и Ле-Белем привело к ряду формул, построенных на основе тетраэдра, например к формуле (10), предложенной Кернером, и (П), предложенной Тиле. Некоторые из этих формул объясняют инертность бензола лучше, чем формула Кекуле, однако все они были оставлены по [c.284]

Основой стереохимии Я. Вант-Гоффа стало учение о тетраэдрическом строении молекулы метана. Он допустил, что атом углерода расположен в центре правильного тетраэдра, а четыре-вполне равноценных его сродства направлены к углам тетраэдра. Если атом углерода связан с четырьмя различными атомными группами (радикалами), он становится асимметрическим и соединение оказывается опти 1ески активным. Тетраэдрическая модель углеродного атома дала возможность Я. Вант-Гоффу наглядно представить пространстве11ное строение многих соединений. При этом наличие двойной связи он изображал в виде общего ребра двух тетраэдров (двух атомов углерода). При тройной связи общей является плоскость двух тетраэдров. Одновременно с Я. Вант-Гоффом и независимо от него близкие представления о пространственном расположении атомов в молекулах были высказаны А. Ле Белем (ноябрь 1874). Статью Я. Вант-Гоффа (1874) вскоре перевели на немецкий язык, и она вышла с предисловием И. Вислиценуса (1877). [c.150]

Примером пары природных энантиомеров с одним центром хиральности может служить 2-гидроксипропановая (молочная) кислота СНз СНОН—СООН. В молекуле этого соединения атом углерода С-2 является асимметрическим. Хиральность молекулы доказывается несовместимостью в пространстве тетраэдрических моделей предмета и его зеркального изображения (рис. 3.14, а). [c.72]

Главные оси четырех sp -орбиталей углерода в метан направлены к вершинам тетраэдра, и валентные углы рав ны 109,5° Таким образом, теория гибридизации дала тео ретическое обоснование тетраэдрической модели атома уг лерода Вант-Гоффа и Ле Беля, предложенной ими в 1874 г Что дала гибридизация в итоге" Во-первых, несмотря н сохранение общей энергии системы (атома), гибридизац дала sp -гибридные орбитали, лучше приспособленные перекрывания, то есть образуются более прочные связи со гласно принципу максимального перекрывания (рис 111) Во-вторых, sp -гибридные орбитали с углами 109,5° обеспечивают минимальное отталкивание между четырьмя связывающими парами электронов [c.71]

В принципе, тетраэдрическую модель хиральной молекулы перед проецированием можно располагать в пространстве по-разному, не только так, как указано выше. Неукоснительно должно выполняться единственное требование связи, образующие на проекции горизонтальную линию, должны быть направлены в сторону наблюдателя, а вертикальные связи — в пространство за плоскостью чертежа. Полученные таким образом проекции мож о с помощью весьма несложных процедур принести к стандартному виду. Правилами преобразования проекционных формул Фишера разрешены две операции I) в проекционной формуле разрешается менять местами два любых заместителя у одного и того же асимметрического атома углерода четное число раз (четное число перестановок), 2) проекционную формулу разрешается пово >ачивать в плоскости чертежа на 180 . Ниже приведены примеры, иллюстрирующие эти процедуры. [c.302]

Приоритет Бутлерова в вопросе о пространственном строении органических веществ и о тетраэдрической модели атома углерода был отмечен Генрихом Б Theorien der organis hen hemie , стр. 18, 1924. [c.45]

Следует заметить, что при построении плоской проекции тетраэдрической модели, например мезовинной кислоты, асимметрические атомы углерода как бы сдвигаются вперед поэтому в проекционной формуле вид спереди иа каждый асимметрический атом дает возможность судить (как по модели, когда верхний асимметрический атом рассмат швают сверху, а нижний снизу), расположены ли группы при этих атомах по часовой стрелке или в обратной последовательности. [c.101]

Стереоизомерня в циклических системах. Тетраэдрическая модель атома углерода характеризуется углом между направлениями двух химических связей, (валентным углом),, равным 109°24. Если требовать хотя бы приближенной неизменности этого угла, то циклы, состоящие из трех и четырех атомов углерода, оказались бы невозмож- [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология