BildningGymnasieutbildning och skolor

Den rumsliga strukturen av molekylerna i organiska substanser och oorganiska

Den rumsliga strukturen av molekylerna av oorganiska och organiska substanser är av stor betydelse i beskrivningen av deras kemiska och fysikaliska egenskaper. Om vi betraktar saken som set bukovok och siffror på papper är inte alltid möjligt att komma till rätt slutsatser. Att beskriva många fenomen, i synnerhet de som är associerade med organisk kemi, är det nödvändigt att känna till stereometriska molekylstruktur.

Vad är Geometry

Geometri - är en sektion av kemi som förklarar egenskaperna hos molekylerna av ämnet i termer av dess struktur. Och den rumsliga representation av molekylerna spelar en viktig roll här, eftersom det är nyckeln till att lösa många bioorganiska fenomen.

Geometri är en uppsättning grundläggande regler, som kan vara nästan vilken som helst molekyl som föreligger i bulkform. En nackdel med bruttoformel, skriven i en konventionell pappersark, är dess oförmåga att avslöja den kompletta listan av egenskaper hos testsubstansen.

Ett exempel kan hända fumarsyra, som tillhör klassen av dibasiskt. Det är svårlösligt i vatten, är inte giftig och kan hittas i naturen. Men om du ändrar den rumsliga arrangemanget av COOH-grupper kan få en helt annan sak - maleinsyra. Det är lättlösligt i vatten, kan endast erhållas på konstgjord väg, det utgör en risk för människor på grund av toxiska egenskaper.

Stereo teori van't Hoff

I 19th century M.Butlerova representation av en plan struktur av vilken molekyl som helst inte kunde förklara många av de egenskaper hos substanser, särskilt organiska. Detta ledde till skrivandet av Van't Hoff arbete "Chemistry i rymden", där han lagt teorin M.Butlerova sin forskning inom detta område. Han införde begreppet rumsliga struktur molekyler, och även förklarade vikten av sin upptäckt av de kemiska vetenskaperna.

Så det visade sig att det finns tre typer av mjölksyra: kött, mejeriprodukter och vridande mjölksyrajäsning. På ett ark av papper för var och en av dessa substanser är den strukturella formeln är samma, men den rumsliga strukturen av molekyler förklarar detta fenomen.

Konsekvensen av stereokemiska teori om van't Hoff var ett bevis på det faktum att kolatomen är inte platt, som dess fyra valensbindningar är omräknade till höjderna av en imaginär tetraeder.

Pyramidal rumslig struktur av organiska molekyler

Baserat på sina resultat van't Hoff och hans forskargrupp, kan varje kolskelettet av det organiska ämnet presenteras i form av tetraedern. Så vi kan betrakta de fyra möjliga fall bildande C-C-bindningar och förklara strukturen hos dessa molekyler.

Det första fallet - när molekylen är en enda kolatom, som ger fyra på grund av väteprotoner. Den rumsliga strukturen av metanmolekylen är nästan exakt konturerna av en tetraeder, men valensvinkel ändrats något på grund av interaktionen av väteatomer.

Bildningen av en kemisk C-C-bindning kan representeras som två pyramider, vilka är förenade genom en gemensam apex. Av en sådan konstruktion av molekylen kan man se att dessa tetrae kan roteras runt sin axel och växlingspositionen fritt. Om vi betraktar detta system som ett exempel på etan molekyler, kol i skelettet verkligen kunna rotera. Emellertid två särskilda bestämmelser i det föredragna energiskt fördelaktigt att vätet i Newman projektion överlappar inte varandra.

Den rumsliga strukturen hos molekylen eten tredje utföringsformen exemplifierar bildningen av C-C-bindningar, när de två har en gemensam tetraeder bunden, dvs. skär varandra i två närliggande toppar. Blir det tydligt att på grund av att en sådan rörelse hos molekylerna stereometriska positionen kolatomer i förhållande till dess axel är svårt, eftersom Det kräver att bryta någon av länkarna. Men det blir möjligt att bilda cis och trans-isomerer av de ämnen som två fria radikaler på varje kol kan vara belägen antingen speglande eller korsvis.

Cis- och trans-molekyler förklarar förekomsten av fumarsyra och maleinsyra. Mellan kolatomerna i dessa molekyler är bildat två bindningar, och var och en av dem har en väteatom och den COOH-grupp.

Det senare fallet, som kännetecknar den rumsliga molekylstruktur kan representeras av två pyramider som har en gemensam yta och sammanfogade medelst tre hörn. Ett exempel är molekylen av acetylen.

För det första, har sådana molekyler inte cis- eller trans-isomerer. För det andra, kolatomerna inte kan rotera kring sin axel. Och för det tredje, alla av atomerna och radikaler är belägna på en axel och bindningen vinkeln är 180 grader.

Naturligtvis kan de beskrivna fallen tillämpas på substanser som skelett innehåller mer än två väteatomer. Principen om stereometriska konstruktion av sådana molekyler upprätthålles.

Den rumsliga strukturen av oorganiska molekyler

Bildandet av kovalenta bindningar i oorganiska föreningar genom en mekanism liknande den hos organiska ämnen. För bindningsbildning kräver en ensam elektron par av de två atomer som bildar den totala elektronmoln.

Överlappningen av orbitaler i bildandet av en kovalent bindning uppträder på en rad av de atomkärnor. Om atomen bildar två eller flera av kommunikationen, är avståndet mellan dem kännetecknas av bindningsvinkeln.

Om vi betraktar vattenmolekyl, vilken är bildad av en syreatom och två väteatomer, bör valensvinkeln idealt skulle nå 90 grader. Dock har experimentella studier visat att detta värde är 104,5 grader. Den rumsliga strukturen av molekylerna som skiljer sig från det teoretiskt förutsagda på grund av de krafter av interaktion mellan de väteatomer. De stöter bort varandra och därigenom öka obligationen vinkel däremellan.

Sp-hybridisering

Hybridisering - en teori om bildandet av samma hybrid orbitaler av molekylen. Detta fenomen inträffar på grund av den centrala atomen ensamma elektronpar vid olika energinivåer.

Betrakta exempelvis bildningen av kovalenta bindningar BeCl2 molekyl. Beryllium ensamma elektronparen är på de S- och P-nivåer, vilket i teorin borde orsaka bildandet av en grov hörn av molekylen. Men i praktiken är de linjära, och bindningen vinkeln är 180 grader.

Sp-hybridisering används i bildandet av två kovalenta bindningar. Men det finns andra typer av bildandet av hybrid orbitaler.

Sp2-hybridisering

Denna typ av hybridisering är ansvarig för den rumsliga strukturen av molekyler med tre kovalenta bindningar. Ett exempel är BCI3 molekyl. Central barium atom har tre odelade elektronpar: två på p-nivå och en vid s-nivån.

Tre kovalenta bindningar till att bilda en molekyl som ligger i samma plan, och dess bindningsvinkeln är 120 grader.

Sp3-hybridisering

Annan utföringsform av bildandet av hybrid orbitaler när centralatomen har odelade elektronpar 4: 3 på ett p-nivå och för s-1 nivå. Ett exempel på sådana ämnen - metan. Den rumsliga strukturen av metanmolekylen är tetraerd, varvid bindningsvinkeln är 109,5 grader. Ändra vinkeln den kännetecknas av omsättning av väteatomer med varandra.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 sv.birmiss.com. Theme powered by WordPress.