Презентация на тему Валентные состояния атома углерода

2s2 2p2
С -

На наружном энергетическом уровне 4 электрона: 2s-электрона спаренные и 2р-электро-на неспаренные.

Возбужденное состояние атома углерода
2s1 2p3
С -

Так как есть свободная р-орбиталь, то на нее переходит один из s-электронов. И все 4 электрона становятся неспаренными.

*

облаков разной формы в электронные облака одинаковой

формы.

sp3- гибридизация


+ =
s
р3
sр3

можно дальше, располагаются под углом 109028′

Н
109028′
С С
Н
Н Н
109028′ Н
С
Н Н
Н

С

Н






С С

В молекуле метана все 4 гибридных облака атома углерода перекрываются шарообразными s-облаками атомов водорода, образуя связь С-Н. перекрытие происходит в большей части гибридного облака. Наибольшая электронная плотность лежит на прямой, соединяющей ядра атомов.
При перекрытии 2 гибридных облаков разных атомов углерода в их большей части, образуется связь С-С. Наибольшая электронная плотность лежит на прямой, соединяющей ядра атомов.

соединяющей ядра атомов, называется сигма-связью ( - связь)
Характеристика

σ-связи
Очень прочная Еразрыва =350 кДж/моль
Длина С-С-связи = 0,154 нм
С-Н–связи = 0,109 нм
Валентный угол – 109028′
σ-связь слабо поляризуется
Вокруг σ-связи возможно свободное вращение атомов.
При разрыве σ-связи образуются свободные радикалы.

σ

Н

Н
С С
Н Н

Структурная формула

Н Н
С = С
Н Н

в состоянии sp2 –гибридизации. Гибридизации подвергаются три электронных облака:

1s-облако и 2p-облака. Образуются три гибридных облака и одно p-облако сохраняет форму объемной восьмерки.

+ = +
s
p3 sp2 p

стремясь удалиться как можно дальше друг от друга, располагаются

под углом 1200 и в этих направлениях образуют связи с другими атомами.

H H

C C

H H

1σ-связь друг с другом и 2σ-связи с атомами водорода.

H H

C C  1200

H  1200 H

своими боковыми частями, образуя дополнительную связь между атомами углерода,

которую называют – π-связь.
Таким образом между атомами углерода устанавливается двойная связь.

H H

C C
H H

перекрытием p-облаков, наибольшая плотность которой лежит над и под

плоскостью молекулы, называется π-связью. Характеристика:

π-связи

Непрочная: Еразрыва = 270 кдж/моль
Легко поляризуется
Легко разрывается
Вокруг π-связи невозможно свободное вращение атомов.

Двойной связи

Еразрыва = 620 кдж/моль
Образована 1σ-связью и 1 π-связью
Длина С=С-связи – 0,134 нм

С  Н – электронная формула

Н  С ≡

С  Н - структурная формула

ацетилена находятся в состоянии sp –гибридизации. Гибридизации подвергаются два

электронных облака: 1s-облако и 1p-облако. Образуются два гибридных облака и два p-облака сохраняют форму объемной восьмерки.

+ = +

s p3 sp p2

1800
Гибридные облака атомов углерода,

стремясь максимально удалиться друг от друга, располагаются под углом 1800 и образуют в этих направлениях по 2 σ-связи: 1σ-связь с соседним атомом углерода и 1σ-связь с атомом водорода. Так как σ-связи лежат на одной прямой молекула С2Н2 имеет линейное строение.

располагаются во взаимноперпендикулярных плоскостях и при боковом перекрытии с

р-облаками соседнего атома углерода образуют 2 π-связи. В молекуле ацетилена тройная связь, образованная 1σ-связью и 2 π-связями.

808 КДж/моль
Длина С ≡ С-связи = 0,120 нм
Валентный угол

= 1800