Во всех соединениях углерод проявляет валентность 4. Значит, в простейшем случае должно быть 4 неспаренных электрона. Это происходит при возбуждении атома С путем перехода одного электрона с 2s-орбитали на 2р-орбиталь. При этом образуется 4 неспаренных электрона на разных орбиталях. Если в образовании связи у одного и того же атома участвуют электроны разных типов, то происходит гибридизация.
Гибридизация - это смешение орбиталей разных типов одного и того же атома с образованием одинаковых по форме и величине орбиталей. Число гибридных орбиталей всегда равно числу смешивающихся орбиталей.
Если атом углерода образует 4 связи в разных направлениях, то всегда - sp3 – гибридизация.
Атомы углерода связанные одинарными связями с другими атомами, всегда находятся в sp3- гибридном состоянии.
При смешивании одной s- и двух р-орбиталей образуется три гибридные орбитали,расположенные на одной плоскости и, направленные под углом 1200. При этом остается одна несмешанная р-орбиталь, которая перпендикулярна данной плоскости. Это SP2- гибридизация. Данная гибридизация присуща атомам, связанным двойной связью. При этом образуется три направления связи – две σ-связи одинарные, а в третьем направлении двойная связь, состоящая из однойσ- и одной π- связи.
|
|
В алкенах, углерод связанный двойной связью с другим атомом, всегда находится в SP2 - гибридном состоянии.
SP- гибридизация возникает при смешивании одной s- и одной р-орбитали.
Две гибридные орбитали образуют линейную конструкцию. Оставшиеся несмешанными две р-орбитали перпендикулярны им. SP- гибридизация реализуется в алкинах, где атом С образует два направления связи: одно с одинарной σ-связью, а второе направление с тройной связью, состоящей из одной σ- и двумя π- связями.Углерод, связанный тройной связью, всегда находится в sp - гибридном состоянии.
III. Вопросы и задания для самостоятельной работы..
А)тестовые задания
1. Атом углерода в органических соединениях:
а) всегда четырехвалентный; б) может быть трехвалентный;
в) может быть двухвалентный; г) может быть одновалентный.
2. В алкенах гибридизация атома углерода:
а) sp3; б) sp; в) sp2; г) sp3d2.
3. В алкинах гибридизация атома углерода:
а) sp3; б) sp; в) sp2; г) sp3d2.
4. Изомеры – это вещества, которые имеют одинаковый качественный и количественный состав, но разные свойства в результате:
а) разного химического строения; б) разной молярной массы;
в) разной концентрации;
5. Цис-транс-изомерия обусловлена разным расположением атомных групп относительно:
а) двойной связи; б) тройной связи; в) одинарной связи.
|
|
6. Классическим примером цис-транс-изомерии является:
а) этановая – пропановая кислоты;
б) пировиноградная – молочная кислоты;
в) фумаровая – малеиновая кислоты;
г) молочная – яблочная кислота.
7. Конформационная изомерия – это вид изомерии, который обусловлен способностью атомов вращаться относительно:
А) двойной связи; б) углерод – углеродной σ-связи;
В) углерод-водородной σ-связи; г) тройной связи