Көміртек атомы құрылысының ерекшеліктері. Гибридтену. Органикалық қосылыстардағы химиялық байланыстың сипаттамасы мен электрондық табиғаты

Ереже: Бейтарап атомдағы электрон саны ядро зарядына тең. Негізгі күйде электрондар төмен энергиялы орбитальдарды алдымен толтырады: 1s, 2s, одан кейін 2p.

Қолдану: Алты электронның екеуі 1s-те, екеуі 2s-те орналасады; қалған екеуі 2p-деңгейшеге түседі. Сондықтан негізгі күй 1s²2s²2p², ал сыртқы қабатта төрт электрон бар. Қозған күйді негізгі күймен алмастыруға болмайды.

Қате нұсқалар: A) Бұл жазылу көміртектің негізгі күйін емес, мектептік валенттік байланыс моделіндегі қозған күйін сипаттайды.

B) Электрондардың қосындысы 8 болады; бейтарап көміртекте 6 электрон бар.

C) Мұнда 5 электрон ғана көрсетілген. Реттік нөмірі 6 бейтарап атомға тағы бір электрон қажет.

E) 2p-деңгейше толтырылмай тұрып екі электронды 3s-ке орналастыру негізгі күйдегі толу ретіне сай емес. Ишара: Әуелі дәреже көрсеткіштерін қосыңыз, содан кейін орбитальдардың толу ретін тексеріңіз.

Ереже: Бір s- және үш p-орбитальдың үйлесуінен төрт sp³-гибридті орбиталь алынады. Олардың бағыттары тетраэдрлік орналасуды сипаттайды.

Қолдану: Метанда көміртек төрт сутекпен төрт σ-байланыс түзеді. Әр байланысқа бір sp³-орбиталь қатысады; H–C–H бұрышы шамамен 109,5°. Мұнда молекула жазық деп қарастырылмайды.

Қате нұсқалар: A) Гибридтену түрі дұрыс болғанымен, төрт sp³-орбиталь шаршы емес, тетраэдр бағыттарын береді.

B) Тетраэдр пішініне төрт sp³-орбиталь сәйкес; sp² тек үш гибридті орбиталь түзеді.

D) Екі sp-орбиталь екі қарама-қарсы бағытты сипаттайды; бұл метанның төрт байланысының пішіні емес.

E) Үш sp²-орбиталь үш бағыт береді, ал метанда төрт σ-байланыс тетраэдр төбелеріне бағытталған. Ишара: Көміртек айналасындағы төрт байланыс бағытының кеңістікте таралуын елестетіңіз.

Ереже: Гибридтенген орбитальдар саны үйлесуге қатысқан атомдық орбитальдар санына тең. p-деңгейшесінде үш орбиталь бар; sp² моделіне олардың екеуі қатысады.

Қолдану: Қатысқан орбитальдар саны 1 + 2 = 3. Олар үш sp²-орбиталь береді; үшінші 2p-орбиталь гибридтенбей, π-байланыс түзуге қатыса алады. Орбиталь санын электрон санымен шатастырмау қажет.

Қате нұсқалар: A) Төрт орбиталь алу үшін бір s пен үш p қатысуы керек; шартта барлығы үш орбиталь берілген.

B) Гибридтену үш бастапқы орбитальды бір ғана орбитальға қысқартпайды: олардың саны сақталады.

D) Көміртектің 2p-деңгейшесінде барлығы үш орбиталь бар; екеуі қатысса, біреуі ғана қалады.

E) Бұл бір s пен бір p қатысатын sp-гибридтенуге сәйкес. Шартта екі p қатысады. Ишара: Қатысқан орбитальдарды және бастапқы үш p-орбитальдың қалдығын бөлек санаңыз.

Ереже: Дара байланыс σ-байланыстан, қос байланыс бір σ және бір π-байланыстан тұрады. Бір көміртекке қатысты есептегенде оған тікелей жалғанған барлық байланыстар ескеріледі.

Қолдану: Этеннің әр көміртегі екі сутекпен екі C–H σ-байланысын және көршілес көміртекпен бір C–C σ-байланысын түзеді. C=C құрамындағы π-байланысты қосқанда нәтиже: үш σ және бір π. Үш σ-байланыстың үшеуі де көршілес көміртекке бағытталмайды.

Қате нұсқалар: A) Бір C=C қос байланысында бір ғана π-құраушы бар; екі π үштік байланысқа тән.

B) Бұл этин көміртегінің байланыстарын сипаттайды; этенде екі C–H және бір C–C σ-байланысы бар.

C) Екі C–H байланысы да σ-байланыс. Оларды π деп санауға болмайды.

D) Бұл төрт дара байланысы бар қаныққан көміртекке тән. Этендегі қос байланыста π-құраушы бар. Ишара: Екі C–H байланысын есептеп, C=C байланысын σ және π бөліктеріне ажыратыңыз.

Ереже: sp-гибридтенуде екі гибридті орбиталь сызық бойымен қарама-қарсы бағытталады. Гибридтенбеген екі p-орбиталь үштік байланыстың екі π-құраушысын түзуге қатысады.

Қолдану: Этинде көміртек бір сутекпен және екінші көміртекпен σ-байланыс түзеді. Осы екі бағыттың арасындағы H–C–C бұрышы 180°; көміртек sp күйінде сипатталады. Екі π-байланыс молекулаға қосымша атом бағытын қоспайды.

Қате нұсқалар: B) Бұл тетраэдрлік көміртекке тән; үштік байланыста екі p-орбиталь гибридтенбей қалуы керек.

C) Бұл тригональды орналасуға тән. Этиндегі әр көміртектің екі σ-байланыс бағыты бір түзудің бойында.

D) sp орбитальдары бір-біріне қарама-қарсы бағытталады, сондықтан олардың арасындағы бұрыш 90° емес.

E) Бұрыш дұрыс, бірақ sp³ төрт тетраэдрлік бағыт береді. Сызықтық құрылым sp арқылы сипатталады. Ишара: Үштік байланыстың өзі үш бөлек атомға жалғану дегенді білдірмейді.