Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
42
ROZDZIAŁ1
PODSTAWY
.Wiązaniachemiczneibudowacząsteczek
Wiązanieπ
H
C
C
H
(a)
(b)
(c)
H
C
1800
1,20Å
RYS.1.31(a)Strukturaetynu(acetylenu)pokazującaszkieletwiązańσischematyczny
obrazdwóchparorbitalip,którenakładająsię,tworzącdwawiązaniaπwetynie.
(b)Strukturaetynupokazującaobliczonąnumeryczniepłaszczyznęorbitaliπ
wcząsteczce.Obecnesądwieparypłatóworbitalimolekularnychπ,jednaparadla
każdegowiązaniaπ.Czerwoneiniebieskiepłatywkażdymwiązaniuπreprezentują
przeciwneznakifazowe.Atomywodorunakażdymkońcustrukturywidocznesąjako
białekule(atomywęglasązakryteprzezorbitalemolekularne).(c)Powierzchnia
siatkiwtejstrukturzereprezentujewprzybliżeniunajdalszyobszarcałkowitejgęstości
elektronowejwetynie.Zauważ,żecałkowitagęstośćelektronów(alenieelektronów
wiążącychπ)rozciągasięnaobaatomywodoru
C
•Dwaorbitalepobuatomówwęglarównieżnakładająsięnasiebie,tworzącdwawią-
1,06Å
zaniaπ.Tosądwapozostałewiązaniazwiązaniapotrójnego.
•Wiązaniepotrójnewęgiel–węgielskładasięzdwóchwiązańπijednegowiązaniaσ.
H
Narysunku1.31pokazanostrukturyetynunapodstawieobliczonychorbitalimoleku-
larnychiichgęstościelektronowej.Symetriakołowaistniejewzdłużdługościwiązania
1,09Å
H
H
H
H
1,10Å
1,34Å
1,54Å
1180
H
C
C
C
H
C
109,5º
1210
H
H
H
H
potrójnego(rys.1.31b).Wrezultacieniemaograniczeniarotacjidlagruppołączonych
wiązaniempotrójnym(wporównaniuzalkenami)igdybynastąpiłarotacja,nieutworzyłby
sięnowyzwiązek.
1.14ADługościwiązańetynu,etenuietanu
Wiązaniepotrójnewęgiel–węgielwetyniejestkrótszeniżwiązaniepodwójnewęgiel-wę-
gielwetenie,którezkoleijestkrótszeodpojedynczegowiązaniawęgiel–węgielwetanie.
Powodemtegojestto,żenadługościwiązańwpływająstanyhybrydyzacjiatomówwęgla
zaangażowanychwutworzenietychwiązań:
•Imwiększycharakterorbitalnyswjednymlubobuatomach,tymkrótszejestwią-
zanie.Wynikatozfaktu,żeorbitalessąsferyczneimająwiększągęstośćelektronów
bliżejjądraniżorbitalep.
•Imwiększycharakterorbitalnypwjednymlubobuatomach,tymdłuższejestwią-
zanie.Dziejesiętak,ponieważorbitalepmająkształtpłatazgęstościąelektronową
rozciągającąsięzdalaodjądra.
Jeślichodzioorbitalezhybrydyzowane,orbitalohybrydyzacjispmaw50%charakters
iw50%charakterp.Zhybrydyzowanyorbitalsp
2maw33%charaktersiw67%cha-
rakterp.Zhybrydyzowanyorbitalsp
3matylkow25%charaktersiw75%charakterp.
Ogólnytrendjestzatemnastępujący:
•Wiązaniautworzonezudziałemorbitaliohybrydyzacjispsąkrótszeniżteohybrydy-
zacjisp
2,któresązkoleikrótszeniżteutworzonezudziałemorbitaliohybrydyzacji
RYS.1.32Kątywiązania
sp
3.TentrenddotyczyzarównowiązańC—C,jakiwiązańC—H.
idługościwiązańetynu,
etenuietanu
Długościwiązaniaikątywiązaniawetynie,etenieietaniezaznaczononarysunku1.32.
