ეთილენის მოლეკულას აქვს სიგმა ბმები. ეთილენის მოლეკულაში არის ბმები

შედგება ერთი სიგმა და ერთი პი ბმა, სამმაგი - ერთი სიგმა- და ორი ორთოგონალური პი ბმა.

სიგმასა და პი ობლიგაციების კონცეფცია შეიმუშავა ლინუს პაულინგმა გასული საუკუნის 30-იან წლებში.

ლ. პაულინგის კონცეფცია სიგმა და პი ობლიგაციები გახდა ვალენტური ბმების თეორიის განუყოფელი ნაწილი. ამჟამად შემუშავებულია ატომური ორბიტალების ანიმაციური სურათების ჰიბრიდიზაცია.

თუმცა თავად ლ. პაულინგი არ დაკმაყოფილდა სიგმასა და პი ობლიგაციების აღწერით. თეორიულ სიმპოზიუმზე ორგანული ქიმიაკეკულეს ხსოვნისადმი მიძღვნილი (ლონდონი, სექტემბერი 1958), მან მიატოვა σ, π-აღწერა, შესთავაზა და დაასაბუთა თეორია მოხრილი ქიმიური ბმის შესახებ. ახალმა თეორიამ აშკარად გაითვალისწინა კოვალენტური ქიმიური ბმის ფიზიკური მნიშვნელობა.

ენციკლოპედიური YouTube

    1 / 3

    Pi-ბმები და ჰიბრიდირებული sp2 ორბიტალები

    სტრუქტურა ნახშირბადის ატომი. სიგმა - და პი-ობლიგაციები. ჰიბრიდიზაცია. Ნაწილი 1

    Ქიმია. კოვალენტური ქიმიური ბმა ორგანულ ნაერთებში. ფოქსფორდის ონლაინ სასწავლო ცენტრი

    სუბტიტრები

    ბოლო ვიდეოში ვისაუბრეთ სიგმა ბონდზე. ნება მომეცით დავხატო 2 ბირთვი და ორბიტალი. აი ამ ატომის sp3 ჰიბრიდული ორბიტალი, უმეტესობა აქ. და აქაც sp3-ჰიბრიდული ორბიტალი. აქ არის პატარა ნაწილი, აქ არის დიდი ნაწილი. სიგმა ბმა იქმნება იქ, სადაც ორბიტალები გადახურულია. როგორ შეიძლება აქ სხვა ტიპის კავშირი ჩამოყალიბდეს? ამას გარკვეული ახსნა დასჭირდება. ეს არის სიგმა ბმული. ის წარმოიქმნება ატომების ბირთვების დამაკავშირებელ ღერძზე 2 ორბიტალის გადახურვისას. სხვა ტიპის ბმა შეიძლება ჩამოყალიბდეს ორი p-ორბიტალით. დავხატავ 2 ატომისა და თითო p-ორბიტალის ბირთვს. აქ არის ბირთვები. ახლა ორბიტალებს დავხატავ. P ორბიტალი ჰანტს ჰგავს. მე მათ ცოტათი დავახლოვებ ერთმანეთს. აქ არის p-ორბიტალი ჰანტელის ფორმის. ეს არის ატომის ერთ-ერთი p-ორბიტალი. მე უფრო მეტს დავხატავ მას. აქ არის ერთ-ერთი p-ორბიტალი. Ამგვარად. და ამ ატომს ასევე აქვს p-ორბიტალური პარალელი წინასთან. ვთქვათ, ეს ასეა. Ამგვარად. უნდა გამოესწორებინა. და ეს ორბიტალები ერთმანეთს ემთხვევა. Ის არის. 2 p-ორბიტალი ერთმანეთის პარალელურია. აქ ჰიბრიდული sp3-ორბიტალები მიმართულია ერთმანეთისკენ. და ესენი პარალელურია. ასე რომ, p-ორბიტალები ერთმანეთის პარალელურია. ისინი გადახურულია აქ, ზემოთ და ქვემოთ. ეს არის P-ბონდი. მოვაწერ ხელს. ეს არის 1 P ბმული. იწერება ერთი ბერძნული პატარა ასო „P“. კარგად, ან ასე: "P-კავშირი". და ეს - P ბმა იქმნება p-ორბიტალების გადახურვის გამო. სიგმას ობლიგაციები ჩვეულებრივი ერთჯერადი ობლიგაციებია და მათ ემატება P ობლიგაციები ორმაგი და სამმაგი ბმების შესაქმნელად. უკეთესი გაგებისთვის, განიხილეთ ეთილენის მოლეკულა. მისი მოლეკულა ასეა მოწყობილი. 2 ნახშირბადი, რომლებიც დაკავშირებულია ორმაგი ბმით, პლუს 2 წყალბადი. ბმის წარმოქმნის უკეთ გასაგებად, ჩვენ უნდა დავხატოთ ორბიტალები ნახშირბადის ატომების გარშემო. ესე იგი... ჯერ დავხატავ sp2 ჰიბრიდულ ორბიტალებს. ავხსნი რა ხდება. მეთანის შემთხვევაში, ნახშირბადის 1 ატომი უკავშირდება 4 წყალბადის ატომს, რითაც წარმოიქმნება სამგანზომილებიანი ტეტრაედრული სტრუქტურა, როგორც ეს. ეს ატომი ჩვენზეა მიმართული. ეს ატომი დევს გვერდის სიბრტყეში. ეს ატომი დევს გვერდის სიბრტყის უკან, და ეს მაღლა დგას. ეს არის მეთანი. ნახშირბადის ატომი ქმნის sp3 ჰიბრიდულ ორბიტალებს, რომელთაგან თითოეული ქმნის ერთ სიგმა კავშირს წყალბადის ატომთან. ახლა დავწეროთ ნახშირბადის ატომის ელექტრონული კონფიგურაცია მეთანის მოლეკულაში. დავიწყოთ 1s2-ით. შემდეგი უნდა იყოს 2s2 და 2p2, მაგრამ სინამდვილეში ყველაფერი უფრო საინტერესოა. იხ. 1s ორბიტალზე არის 2 ელექტრონი და ნაცვლად 2s და 2p ორბიტალებისა 4 ელექტრონით სულ, მათ ექნებათ sp3 ჰიბრიდული ორბიტალი: აი ერთი, აი მეორე, აი მესამე sp3 ჰიბრიდული ორბიტალი და მეოთხე. იზოლირებულ ნახშირბადის ატომს აქვს 2s ორბიტალი და 3 2p ორბიტალი x ღერძის გასწვრივ, y ღერძის გასწვრივ და z ღერძის გასწვრივ. ბოლო ვიდეოში ვნახეთ, რომ ისინი ერთმანეთში აკავშირებენ მეთანის მოლეკულაში ბმას და ელექტრონები ასე ნაწილდებიან. ეთილენის მოლეკულაში არის 2 ნახშირბადის ატომი და ბოლოს ირკვევა, რომ ეს არის ორმაგი ბმის მქონე ალკენი. ამ სიტუაციაში, ნახშირბადის ელექტრონული კონფიგურაცია სხვაგვარად გამოიყურება. აქ არის 1s ორბიტალი და ის მაინც სავსეა. მას აქვს 2 ელექტრონი. მეორე გარსის ელექტრონებისთვის კი სხვა ფერს ავიღებ. რა არის მეორე გარსზე? აქ არ არის s- და p-ორბიტალები, რადგან ეს 4 ელექტრონი უნდა იყოს დაუწყვილებელი, რათა შეიქმნას ბმები. ნახშირბადის თითოეული ატომი ქმნის 4 ბმას 4 ელექტრონით. 1,2,3,4. მაგრამ ახლა s-ორბიტალი ჰიბრიდირებულია არა 3 p-ორბიტალთან, არამედ 2 მათგანთან. აქ არის 2sp2 ორბიტალი. S-ორბიტალი ერევა 2 p-ორბიტალს. 1s და 2p. და ერთი p-ორბიტალი იგივე რჩება. და ეს დარჩენილი p-ორბიტალი პასუხისმგებელია P-ბმაის ფორმირებაზე. P- ბმის არსებობა იწვევს ახალ ფენომენს. კომუნიკაციის ღერძის გარშემო ბრუნვის ნაკლებობის ფენომენი. ახლა გაიგებთ. ნახშირბადის ორივე ატომს დავხატავ მოცულობაში. ახლა ყველაფერს გაიგებ. ამისთვის ავიღებ სხვა ფერს. აქ არის ნახშირბადის ატომი. აქ არის მისი ბირთვი. C ასოთი მოვნიშნავ, ნახშირბადია. ჯერ მოდის 1s ორბიტალი, ეს პატარა სფერო. შემდეგ არის ჰიბრიდული 2sp2 ორბიტალები. ისინი ერთსა და იმავე სიბრტყეში დგანან, ქმნიან სამკუთხედს, კარგად ან "წყნარ ოკეანეში". მასშტაბით ვაჩვენებ. ეს ორბიტალი აქ მიუთითებს. ეს იქ არის მიმართული. აქვთ მეორე, პატარა ნაწილი, მაგრამ არ დავხატავ, რადგან უფრო ადვილია. ისინი ჰგავს p-ორბიტალებს, მაგრამ ერთ-ერთი ნაწილი მეორეზე ბევრად დიდია. და ბოლო აქ არის. ეს ცოტათი ჰგავს მერსედესის სამკერდე ნიშანს, თუ აქ წრეს დახატავთ. ეს არის ნახშირბადის მარცხენა ატომი. მას აქვს 2 წყალბადის ატომი. აქ არის 1 ატომი. აი, ის აქ არის. ერთი ელექტრონით 1წმ ორბიტალზე. აქ არის მეორე წყალბადის ატომი. ეს ატომი აქ იქნება. ახლა კი სწორი ნახშირბადის ატომი. ახლა ჩვენ ვხატავთ მას. მე დავხატავ ნახშირბადის ატომებს ერთმანეთთან ახლოს. ეს არის ნახშირბადის ატომი. აქ არის მისი 1s ორბიტალი. მას აქვს იგივე ელექტრონული კონფიგურაცია. 1s ორბიტალი გარშემო და იგივე ჰიბრიდული ორბიტალები. მეორე გარსის ყველა ორბიტალიდან მე დავხატე ეს 3. P-ორბიტალი ჯერ არ დამიხატა. მაგრამ მე გავაკეთებ. ჯერ კავშირებს დავხატავ. პირველი იქნება ეს ბმა, რომელიც წარმოიქმნება sp2-ჰიბრიდული ორბიტალით. იმავე ფერით დავხატავ. ეს ბმა იქმნება sp2-ჰიბრიდული ორბიტალით. და ეს არის სიგმა ბონდი. ორბიტალები გადახურულია ბმის ღერძზე. აქ ყველაფერი მარტივია. და არის 2 წყალბადის ატომი: ერთი ბმა აქ, მეორე ბმა აქ. ეს ორბიტალი ოდნავ უფრო დიდია, რადგან უფრო ახლოსაა. და ეს წყალბადის ატომი აქ არის. და ეს ასევე არის სიგმა ობლიგაციები, თუ შეამჩნევთ. S ორბიტალი გადაფარავს sp2-ს, გადახურვა დევს ორივე ატომის ბირთვების დამაკავშირებელ ღერძზე. ერთი სიგმა ბმა, მეორე. აქ არის კიდევ ერთი წყალბადის ატომი, რომელიც ასევე დაკავშირებულია სიგმა ბმით. ფიგურაში ყველა ბმა არის სიგმა ბმები. ტყუილად ვაწერ მათ ხელს. მათ მცირე ბერძნული ასოებით „სიგმა“ მოვნიშნავ. და აქაც. ასე რომ, ეს ბმული, ეს ბმული, ეს ბმული, ეს ბმული, ეს ბმული არის სიგმა ბმული. და რაც შეეხება ამ ატომების დარჩენილ p-ორბიტალს? მერსედესის ნიშნის სიბრტყეში არ წევენ, ზევით-ქვევით იჭერენ. მე ავიღებ ახალ ფერს ამ ორბიტალებისთვის. მაგალითად, იასამნისფერი. აქ არის p-ორბიტალი. აუცილებელია მისი დახატვა უფრო, ძალიან დიდი. ზოგადად, p-ორბიტალი არც ისე დიდია, მაგრამ მე ასე ვხატავ. და ეს p-ორბიტალი მდებარეობს, მაგალითად, z-ღერძის გასწვრივ, ხოლო დანარჩენი ორბიტალები დევს xy სიბრტყეში. z-ღერძი არის ზემოთ და ქვემოთ. ქვედა ნაწილები ასევე უნდა გადახურდეს. უფრო მეტ მათგანს დავხატავ. ასეც და ასეც. ეს არის p ორბიტალები და ისინი ერთმანეთს ემთხვევა. ასე ყალიბდება ეს კავშირი. ეს არის ორმაგი ბმის მეორე კომპონენტი. და აქ აუცილებელია რაღაცის ახსნა. ეს არის P-ბონდი და ისიც. ეს ყველაფერი ერთი და იგივე P-ბონდია. j ორმაგი ბმის მეორე ნაწილი. Რა არის შემდეგი? თავისთავად, ის სუსტია, მაგრამ სიგმა ბმასთან ერთად, ატომებს უფრო უახლოვდება, ვიდრე ჩვეულებრივი სიგმა ბმა. მაშასადამე, ორმაგი ბმა უფრო მოკლეა, ვიდრე ერთი სიგმა ბმა. ახლა გართობა იწყება. თუ არსებობდა ერთი სიგმა ბმა, ატომების ორივე ჯგუფს შეეძლო ბრუნვა ბმის ღერძის გარშემო. ბმის ღერძის გარშემო ბრუნვისთვის, ერთი ბმული შესაფერისია. მაგრამ ეს ორბიტალები ერთმანეთის პარალელურია და გადახურულია და ეს P-ბმა არ იძლევა ბრუნვის საშუალებას. თუ ამ ჯგუფის ატომებიდან ერთი ბრუნავს, მეორე ბრუნავს მასთან ერთად. P-ბმა ორმაგი ბმის ნაწილია, ორმაგი ბმები კი ხისტია. და ეს 2 წყალბადის ატომ ვერ ბრუნავს დანარჩენი 2-ისგან განცალკევებით. მათი მდებარეობა ერთმანეთთან შედარებით მუდმივია. სწორედ ეს ხდება. იმედი მაქვს, ახლა გესმით განსხვავება სიგმასა და p ობლიგაციებს შორის. უკეთესი გაგებისთვის ავიღოთ აცეტილენის მაგალითი. ის ეთილენის მსგავსია, მაგრამ აქვს სამმაგი კავშირი. თითო წყალბადის ატომი თითოეულ მხარეს. ცხადია, ეს ბმები არის სიგმა ბმები, რომლებიც წარმოიქმნება sp ორბიტალებით. 2s ორბიტალი ჰიბრიდირებულია ერთ-ერთ p ორბიტალთან, შედეგად მიღებული sp ჰიბრიდული ორბიტალები ქმნიან სიგმა ბმებს, აი ისინი. დარჩენილი 2 ბმა არის P-ბმა. წარმოიდგინეთ კიდევ ერთი p-ორბიტალი, რომელიც ჩვენზე მიუთითებს, და აქ მეორე, მათი მეორე ნახევრები მიმართულია ჩვენგან და ისინი ერთმანეთს ემთხვევა, აქ კი წყალბადის ერთი ატომი. იქნებ ამის შესახებ ვიდეო გადავიღო. იმედია ზედმეტად არ დაგაბნიე.

ატომების შეერთების ხაზის გასწვრივ s-ატომური ორბიტალების გადახურვით წარმოიქმნება პი-ობლიგაციები, როდესაც p-ატომური ორბიტალები გადახურულია ატომების შეერთების ხაზის ორივე მხარეს. ითვლება, რომ პი ბმა რეალიზებულია მრავალ კავშირში - ორმაგი ბმა შედგება ერთი სიგმა და ერთი პი ბმა, სამმაგი ბმა შედგება ერთი სიგმა და ორი ორთოგონალური პი ბმა.

სიგმასა და პი ობლიგაციების კონცეფცია შეიმუშავა ლინუს პაულინგმა გასული საუკუნის 30-იან წლებში. ნახშირბადის ატომის ერთი s- და სამი p-ვალენტური ელექტრონი განიცდის ჰიბრიდიზაციას და ხდება ოთხი ეკვივალენტური sp 3 ჰიბრიდირებული ელექტრონი, რომლის მეშვეობითაც მეთანის მოლეკულაში წარმოიქმნება ოთხი ეკვივალენტური ქიმიური ბმა. მეთანის მოლეკულაში არსებული ყველა ბმა ერთმანეთისგან თანაბარი მანძილითაა დაშორებული, რაც ქმნის ტეტრაედალურ კონფიგურაციას.

ორმაგი ბმის წარმოქმნის შემთხვევაში სიგმა ბმები იქმნება sp 2 ჰიბრიდირებული ორბიტალებით. ნახშირბადის ატომზე ასეთი ბმების საერთო რაოდენობა სამია და ისინი განლაგებულია იმავე სიბრტყეში. ბმებს შორის კუთხე არის 120°. პი-ბმა განლაგებულია მითითებული სიბრტყის პერპენდიკულარულად (ნახ. 1).

სამმაგი ბმის წარმოქმნის შემთხვევაში სიგმა ბმები წარმოიქმნება sp-ჰიბრიდირებული ორბიტალებით. ნახშირბადის ატომზე ასეთი ბმების საერთო რაოდენობა ორია და ისინი ერთმანეთის მიმართ 180°-იანი კუთხით არიან. სამმაგი ბმის ორი პი-ბმა ერთმანეთის პერპენდიკულურია (ნახ. 2).

არომატული სისტემის წარმოქმნის შემთხვევაში, მაგალითად, ბენზოლი C 6 H 6, ნახშირბადის ექვსი ატომიდან თითოეული იმყოფება sp 2 - ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაში და აყალიბებს სამ სიგმა კავშირს ბმის კუთხით 120 °. ყოველი ნახშირბადის ატომის მეოთხე p-ელექტრონი ორიენტირებულია ბენზოლის რგოლის სიბრტყის პერპენდიკულურად (ნახ. 3.). ზოგადად, წარმოიქმნება ერთი ბმა, რომელიც ვრცელდება ბენზოლის რგოლის ყველა ნახშირბადის ატომზე. სიგმა ბმების სიბრტყის ორივე მხარეს წარმოიქმნება მაღალი ელექტრონის სიმკვრივის pi ბმების ორი რეგიონი. ასეთი კავშირით, ბენზოლის მოლეკულაში ნახშირბადის ყველა ატომი ხდება ეკვივალენტური და, შესაბამისად, ასეთი სისტემა უფრო სტაბილურია, ვიდრე სამი ლოკალიზებული ორმაგი ბმის მქონე სისტემა. არალოკალიზებული pi ბმა ბენზოლის მოლეკულაში იწვევს ნახშირბადის ატომებს შორის კავშირის რიგის ზრდას და ბირთვთაშორისი მანძილის შემცირებას, ანუ ქიმიური ბმის სიგრძე d cc ბენზოლის მოლეკულაში არის 1,39 Å, ხოლო d C-C = 1,543. Å და d C=C = 1.353 Å.

ლ. პაულინგის კონცეფცია სიგმა და პი ობლიგაციები გახდა ვალენტური ბმების თეორიის განუყოფელი ნაწილი. ახლა შემუშავებულია ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის ანიმაციური სურათები.

თუმცა თავად ლ. პაულინგი არ დაკმაყოფილდა სიგმასა და პი ობლიგაციების აღწერით. F.A. Kekule-ის ხსოვნისადმი მიძღვნილ სიმპოზიუმზე თეორიული ორგანული ქიმიის შესახებ (ლონდონი, სექტემბერი 1958), მან მიატოვა σ, π აღწერა, შესთავაზა და დაასაბუთა თეორია მოხრილი ქიმიური ბმის შესახებ. ახალმა თეორიამ ნათლად გაითვალისწინა კოვალენტური ქიმიური ბმის ფიზიკური მნიშვნელობა, კერძოდ, კულონის ელექტრონების კორელაცია.

შენიშვნები

იხილეთ ასევე

ქიმიური ბმა
კოვალენტური ბმა σ ბმა π ბმაδ ბმა
ორმაგი ბმა სამმაგი ბმა ოთხმაგი ბმა ხუთმაგი ბმა თექვსმეტი ბმა
3c-2e 3c-4e 4c-2e
აგოსტიკური ბონდი Bent bond დონორი-მიმღების ბმული ორმხრივი კავშირი
კონიუგაცია ჰიპერკონიუგაცია არომატულობა ჰაპტიკურობა ანტიბინდული
იონური ბმა π-კატიონთა ურთიერთქმედება მარილის ხიდი
ლითონის კავშირი მეტალის არომატულობა
ინტერმოლეკულური
ურთიერთქმედება

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წ.

ნახეთ, რა არის "Pi-bond" სხვა ლექსიკონებში:

    ტექნოლოგიაში კომუნიკაცია არის ინფორმაციის (სიგნალების) გადაცემა მანძილზე. სარჩევი 1 ისტორია 2 კომუნიკაციის ტიპები 3 სიგნალი ... ვიკიპედია

    კომუნიკაცია, კავშირი, კავშირის შესახებ, კავშირში და (ვისთან უნდა იყოს რაღაც) კავშირში, ცოლები. 1. რაც აკავშირებს, რაღაცას აკავშირებს; ურთიერთობა, რომელიც რაღაცას შორის რაღაც საერთოს ქმნის, ურთიერთდამოკიდებულებას, პირობითობას. ”... მეცნიერების კავშირი და ... ... ლექსიკონიუშაკოვი

    - (კორეული 조선민주주의인민공화국의 통신) არის ყველა საკომუნიკაციო სერვისი, რომელიც მოქმედებს DPRK-ის ტერიტორიაზე. ჩრდილოეთ კორეაში იზოლაციონისტური პოლიტიკის განხორციელების გამო, მისი მოქალაქეები ვერ სარგებლობენ ინტერნეტით. სარჩევი 1 სატელეფონო კომუნიკაცია 1.1 ... ვიკიპედია

    და წინადადება კომუნიკაციის შესახებ, კომუნიკაციაში და კომუნიკაციაში; და. 1. ურთიერთდამოკიდებულების, პირობითობის ურთიერთობა. პირდაპირი, ირიბი, ლოგიკური, ორგანული, მიზეზობრივი ს. S. ფაქტები, ფენომენები, მოვლენები. გ.მრეწველობასა და სოფლის მეურნეობას შორის. ს. მეცნიერება და ... ... ენციკლოპედიური ლექსიკონი

    კომუნიკაცია არის საერთოობის, კავშირის ან თანმიმდევრულობის მიმართება. კომუნიკაცია ინფორმაციის დისტანციური გადაცემის უნარი (მათ შორის: რადიო სარელეო კომუნიკაცია, ფიჭური კომუნიკაცია, სატელიტური კომუნიკაცია და სხვა სახის). ქიმიური ბმაატომების კავშირი ... ვიკიპედია

    კომუნიკაცია (ფილმი, 1996) ამ ტერმინს სხვა მნიშვნელობა აქვს, იხილეთ ურთიერთობა (ფილმი). შეკრული კომუნიკაცია ... ვიკიპედია

    Clutch, დამაკავშირებელი ბმული. აზრების, ცნებების ერთობლიობა, იდეების ასოციაცია. იხილეთ კავშირი.. გავლენიანი კავშირი... რუსული სინონიმებისა და მნიშვნელობით მსგავსი გამოთქმების ლექსიკონი. ქვეშ. რედ. ნ. აბრამოვა, მ .: რუსული ლექსიკონები, 1999. კავშირის ლოგიკურობა, დაკავშირება, ... ... სინონიმური ლექსიკონი

    არსებობს., ფ., გამოყენება. ხშირად მორფოლოგია: (არა) რა? კავშირები რისთვის? კავშირები, (იხილეთ) რა? რასთან კავშირი? კავშირი რაზე? კომუნიკაციის შესახებ; pl. რა? კავშირი, (არა) რა? კავშირები, რატომ? კავშირები, (იხილეთ) რა? კავშირები, რა? კავშირები რაზე? ურთიერთობების შესახებ 1. ურთიერთობებს ეწოდება ურთიერთობები ... ... დიმიტრიევის ლექსიკონი

    ინფორმაციის კომუნიკაცია, გადაცემა და მიღება სხვადასხვა საშუალებებით; ინდუსტრია ეროვნული ეკონომიკაინფორმაციის გადაცემის უზრუნველყოფა. S. მნიშვნელოვან როლს ასრულებს საზოგადოების წარმოებასა და ეკონომიკურ საქმიანობაში და სახელმწიფოს ადმინისტრაციაში შეიარაღებული ... ... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

განმარტება

ეთილენი (ეთენი)- პირველი წარმომადგენელი ჰომოლოგიური სერიაალკენები (უჯერი ნახშირწყალბადები ერთი ორმაგი ბმით).

სტრუქტურული ფორმულა:

მთლიანი ფორმულა: C 2 H 4 . მოლური მასა - 28 გ/მოლი.

ეთილენი არის უფერო გაზი, მცირე სუნით. სიმკვრივე 1,178 კგ/მ 3 (ჰაერზე მსუბუქი). აალებადი. წყალში ოდნავ ხსნადი, მაგრამ კარგია დიეთილის ეთერსა და ნახშირწყალბადებში.

ეთილენის მოლეკულის ელექტრონული სტრუქტურა

ალკენის მოლეკულაში ნახშირბადის ატომები დაკავშირებულია ორმაგი ბმით. ეს ატომები sp 2 ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაშია. მათ შორის ორმაგი ბმა წარმოიქმნება ორი წყვილი საერთო ელექტრონისგან, ე.ი. ეს არის ოთხელექტრონული ბმა. ეს არის კოვალენტური σ-ბმა და π-ბმა. σ ბმა წარმოიქმნება sp2 ჰიბრიდული ორბიტალების ღერძული გადახურვის გამო, ხოლო π ბმა ორი ნახშირბადის ატომის არაჰიბრიდირებული p ორბიტალების გვერდითი გადაფარვის გამო (ნახ. 1).

ბრინჯი. 1. ეთილენის მოლეკულის სტრუქტურა.

ორი sp 2-ჰიბრიდირებული ნახშირბადის ატომის ხუთი σ-ბმა დევს იმავე სიბრტყეში 120 o კუთხით და ქმნის მოლეკულის σ-ჩონჩხს. ამ სიბრტყის ზემოთ და ქვემოთ სიმეტრიულად განლაგებულია π ბმის ელექტრონის სიმკვრივე, რომელიც ასევე შეიძლება გამოისახოს σ-ჩონჩხის პერპენდიკულარული სიბრტყის სახით.

როდესაც π-ბმა წარმოიქმნება, ნახშირბადის ატომები უახლოვდებიან ერთმანეთს, რადგან ორმაგ ბმაში ბირთვთაშორისი სივრცე უფრო მეტად არის გაჯერებული ელექტრონებით, ვიდრე σ-ბმაში. ეს იკუმშება ატომის ბირთვებს და, შესაბამისად, ორმაგი ბმის სიგრძე (0,133 ნმ) ნაკლებია ერთ ბმაზე (0,154 ნმ).

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

ვარჯიში ეთილენში იოდის დამატების შედეგად მიიღეს 98,7 გ იოდის წარმოებული. გამოთვალეთ რეაქციისთვის აღებული ეთილენის ნივთიერების მასა და რაოდენობა.
გამოსავალი ჩვენ ვწერთ რეაქციის განტოლებას ეთილენში იოდის დამატებისას:

H 2 C \u003d CH 2 + I 2 → IH 2 C - CH 2 I.

რეაქციის შედეგად წარმოიქმნა იოდო წარმოებული დიიოდოეთანი. გამოთვალეთ მისი ნივთიერების რაოდენობა (მოლური მასა არის - 282 გ/მოლი):

n(C 2 H 4 I 2) \u003d m (C 2 H 4 I 2) / M (C 2 H 4 I 2);

n (C 2 H 4 I 2) \u003d 98.7 / 282 \u003d 0.35 მოლი.

რეაქციის განტოლების მიხედვით n(C 2 H 4 I 2): n(C 2 H 4) = 1:1, ე.ი. n (C 2 H 4 I 2) \u003d n (C 2 H 4) \u003d 0.35 მოლი. მაშინ ეთილენის მასა ტოლი იქნება (მოლური მასა - 28 გ/მოლ):

m(C2H4) = n (C2H4) ×M (C2H4);

m(C 2 H 4) \u003d 0,35 × 28 \u003d 9,8 გ.
უპასუხე ეთილენის მასა 9,8 გ, ეთილენის ნივთიერების რაოდენობა 0,35 მოლი.

მაგალითი 2

ვარჯიში გამოთვალეთ ნორმალურ პირობებში შემცირებული ეთილენის მოცულობა, რომელიც შეიძლება მიღებულ იქნას ტექნიკური ეთილის სპირტიდან C 2 H 5 OH წონით 300 გ. გაითვალისწინეთ, რომ სამრეწველო სპირტი შეიცავს მინარევებს, რომელთა მასური წილი არის 8%.
გამოსავალი ჩვენ ვწერთ რეაქციის განტოლებას ეთილენის წარმოებისთვის ეთილის სპირტიდან:

C 2 H 5 OH (H 2 SO 4) → C 2 H 4 + H 2 O.

იპოვეთ სუფთა (მინარევების გარეშე) ეთილის სპირტის მასა. ამისათვის ჩვენ ჯერ გამოვთვალოთ მასობრივი ფრაქცია:

ω სუფთა (C 2 H 5 OH) \u003d ω უწმინდური (C 2 H 5 OH) - ω მინარევები;

ω სუფთა (C 2 H 5 OH) = 100% - 8% = 92%.

m სუფთა (C 2 H 5 OH) \u003d m უწმინდური (C 2 H 5 OH) × ω სუფთა (C 2 H 5 OH) / 100%;

მ სუფთა (C 2 H 5 OH) = 300 × 92 / 100% = 276 გ.

განვსაზღვროთ ეთილის სპირტის ნივთიერების რაოდენობა (მოლური მასა - 46 გ/მოლ):

n(C 2 H 5 OH) \u003d m (C 2 H 5 OH) / M (C 2 H 5 OH);

n(C 2 H 5 OH) = 276/46 = 3.83 მოლი.

რეაქციის განტოლების მიხედვით n(C 2 H 5 OH): n(C 2 H 4) = 1:1, ე.ი. n (C 2 H 5 OH) \u003d n (C 2 H 4) \u003d 3.83 მოლი. მაშინ ეთილენის მოცულობა ტოლი იქნება:

V(C 2 H 4) = n (C 2 H 4) × V m;

V (C 2 H 4) \u003d 3,83 × 22,4 \u003d 85,792 ლიტრი.
უპასუხე ეთილენის მოცულობა 85,792 ლიტრია.

რა განსხვავებაა სიგმასა და პი ობლიგაციებს შორის ეთილენისა და აცეტილენის მოლეკულებში → და მიიღეთ საუკეთესო პასუხი

პასუხი იატიანა ივანოვასგან[გურუ]
სიგმა ბმები შეიძლება წარმოიქმნას ჰიბრიდული და/ან არაჰიბრიდული ორბიტალებით, მაგრამ ყოველთვის მიმართულია ატომების ცენტრების დამაკავშირებელი ღერძის გასწვრივ. ნახშირბადის ატომში სიგმა ბმები ქმნიან მხოლოდ ჰიბრიდულ ორბიტალებს. Pi ბმები შეიძლება წარმოიქმნას მხოლოდ არაჰიბრიდული p-ორბიტალებით, რომლებიც მდებარეობს მოლეკულის სიბრტყის (და ატომების ცენტრების დამაკავშირებელი ხაზის) პერპენდიკულარულად. Pi ბმას ახასიათებს p-ორბიტალების გვერდითი გადახურვა მოლეკულის სიბრტყის ზემოთ და ქვემოთ. ელექტრონული ღრუბლების (ორბიტალების) გადაფარვის ფართობი სიგმა კავშირში უფრო დიდია ვიდრე პი ბმაში, ამიტომ სიგმა ბმა არის ეთილენისა და აცეტილენის მოლეკულების ბმების თავისებურებები - ორივე მოლეკულაში ნახშირბადის ატომები წყალბადის ატომებს უკავშირდება სიგმა ბმებით (ნახშირბადის ატომების ჰიბრიდული ორბიტალები გადაფარავს წყალბადის ატომების არაჰიბრიდულ s-ორბიტალებს). - ორივე მოლეკულას აქვს მრავალი. ბმები ნახშირბადის ატომებს შორის, ანუ არსებობს როგორც სიგმა ბმა, ასევე პი -ბმა.- C2H4 ეთილენის მოლეკულაში ნახშირბადის ატომი sp2-ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაშია (3 ჰიბრიდული sp2-ორბიტალი და 1 არაჰიბრიდული p-ორბიტალი); C2H2 აცეტილენის მოლეკულაში ნახშირბადის ატომი იმყოფება sp-ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაში (2 ჰიბრიდული sp-ორბიტალი და 2 არაჰიბრიდული p-ორბიტალი).- ამიტომ, ეთილენის მოლეკულაში არის ორმაგი ბმა ნახშირბადის ატომებს შორის ( 1 სიგმა- და 1 პი-ბმა), აცეტილენის მოლეკულა - სამმაგი ბმა (1 სიგმა და 2 პი ბმები განლაგებულია ორმხრივ პერპენდიკულარულ სიბრტყეში). სიგრძე C-C კავშირებიაცეტილენის მოლეკულაში ის ნაკლებია ვიდრე ეთილენის მოლეკულაში და ბმის სიძლიერე მეტია.როგორც ეთილენს, ასევე აცეტილენს ახასიათებს დამატების რეაქციები პი ბმის გასწვრივ, რომელიც ნაკლებად ძლიერია და, შესაბამისად, უფრო რეაქტიული ვიდრე სიგმა ბმა. აცეტილენის მოლეკულაში დამატება ხდება 2 ეტაპად: ჯერ ერთი პი ბმის მეშვეობით, შემდეგ მეორის მეშვეობით.

პასუხი ეხლა ქსენია[გურუ]
სიგმას ობლიგაციები არის ერთი, მარტივი, ძლიერი ობლიგაციები.
პი კავშირები არ არის ძლიერი კავშირები.
და რა ნივთიერებებში არ აქვს მნიშვნელობა.