Г.А. Миронова - Конденсированное состояние вещества - от структурных единиц до живой материи. Т1 (1119317), страница 22
Текст из файла (страница 22)
0-4), чем алинарныс, приводя к со-,г крашеивю длины святей н увеличению паперечшмо раэмера эяектроиной шопюсги межлу атомам а, т есть двойные святи юнимают больше кисеи ! тая, чем аднгмриыс. га Тбян.й-4КР . ян. ллиы ери эб Првеелем несколько пример!в различных типов гкбрилнэации. !. ьр-гнбрадггигюш и сбршманне (а„ь к)-кратной селян в лкиейией и машк! ле угл скисла ю газа (си оксида углсрала СОг) А ом углерша С в вюбуяшениом сооюяннн: 2г'2р„'2р'.2р,' можшчг гюраяовыють лва пбрнаные .тр;арбитали, направленные вдаль сои О2 иг) имеюшнс по одному тле!прону гн «лааюй србишлн (рве, 2-20).
Краме'- гогц нмеютс аке н пошюину заполненные р, н р орбнтали, распслшюнм. г ныс пол углам 90' друг атноантсльна !шуга. 0„2 г2ег .м(эп»1)(тв )1Р ! о г цн (11в)(11ячя )эряч)эш( Р 2-2О .'уг'у я ' СО. Амш югслораца О в основном состоянии 2г22рг2р! 2р! имеет лве наполовину эаполненные арбнтаяи: р н р. В результате в молекуле СОг обртшюгс» лве а, связи, ряапола. жеииьн: вдоль асн ОУ, и абрпованныс гр,-пбргшиыми орби галями атома С и р, -арбпгыммн атш юн кисгюршш. Иэ асшишцхся иеэапшгнеиными Гш р,-сдбюаяей атомов С и О обряэуютсн нее п-святи, расппложениые во взаимна ю)юандикугнрньш пяаскпагяк. В то же вреыя а мктекуле ° тига углград СО (угарного ппа) атомы угле(юла н кисюрюа втаимоиействуют в ювоэбунленных соатояннал Сг (Ъ22раур! 2р! ), О; (йгур22р! 2р! ) и об(жзуим и-святи арбитюкми 2р, и и-святи гибридными гр;орбгпалвми (рис.
2-21). у «ажлога нюма — 2 пгбридных орбнтвлн, причем одгп ю орбпгюей ююлнсна неподеленной гж!юй электронов н в П-святи нс )"!асгвуег. а другая заполненная наполоешгу, образует а-авнэь меяшу атомами. Молекулы окиси углерода вешаются очень аренцымн лля арганюма человека. По размерам и цо форме молекулы СО пгеныюхожт! на маселукы Оь Попадая при дыгюнни в леп ие, анн щравяяют «ргаииэм за несксяытг секунл.
так шк, соединяясь с гемоглобином крэвн, занимают меатя, предназначенные для кислорода. Анялопмную лине!жую «онфнгурацию прн гр-пбридиэации аюм- ШгХ арбшалей углерола имеет ацемглеи СгНн атомы углерода кегорога скатаны тройной связью Н вЂ” СиС вЂ” Н (и и двумя н и и, ).
ьр г, ДССН = ! 80' (рис. 2-22). 123 124 (й й. Взлн одейаненеатот». Мсиекулм. с 2~гйр !ффир,ф!!фл,! о-2 хдре !!фер,!!(ффзь!!Чр«1я! Рис.2-21 И люстрация абги» «и я ерюиьп пюей а мшв уле И вЂ” ОюС вЂ” И С-заззрт — а (~Ю*Ф!!ЦР,!!!От! Ри . 2-22. Хнмн еекис сея, н в мс«скуле непрелелмюго упваслсрола-витнлене СИ 2. «р' .нбридзпогрю (о, -свези) с пломнш шреугачанмх люлекулне В тюм случке в молекуле ЛВз юом А образует 3 эквнвалшпных и° вязи с рема атомами В при создании трех гибридных зрз-орбзпялей. Так обмззуются молекулы ВС\з (рис.
2-23), Врз, ВВгз н анюнничиые им в ьт горы«ятом бора пяченен шопам аэюмннн»т Л1СЗз, Л1рз, Л1В«э 3. гр -гпбрпопзсчнл и образование и, -связи минчестио с н.связью 3 'г в шюскай молекузю этилена (СзН«)- (ешРое нлзвашю — стефггны), первым члешм шпорою вюяегся этилсн. Их сосшп выРюкастсл обшей т, !44 )! формузюй (' Нт„, гле н 22 — число Газуэзилен ' — ценный нсфте- О' Ю'зеа ' МНИ!(зй(т'4~~*! химический продукт, используемый лля получения полиэтилене, ряда Ры.
2-23. С ру ур . ю мехи« вюсй сннштических смюочньш масел и м лс у сВС! лр. Эпаен вэлютсл фзпогорипиом (терменом рясюний). Огз синтезируется в рютсюмх и регулирует их рост, елособствуст созреванию, увяданию шюдов и юрю;олу нк в состояние «юков. Спетому «расиме помидоры. аылеляняшм фитогормон, будучи полшксны рллом с зелеными помндоремн, ускоряют созревание (покрасненне) последних.
Эшлен участвую а огнем растений на Разли' ныс стрксовые факюры, например. прн льймбопш зашиппш вешшш в тает ва юраменне Искуссшснмз повзченные ее«песню из зтнюна нсгюльзуются для ускорен1ш раскрытзш «оребючек у хлопчатника, созрев«ни» плолов (нмфимер, яблони и вишни). Элсктргшная структура вюезггных орбиталей у углерода С: мЭР' ш«ова, что два атома Из~арала ие могут обрэзоють молекулу С,Н* тэк «ак ювм углерода в эюм состоянии молит образовать только д е связн (например две яммзи).
Для обрюования молекулы «аждый «пш углерола шюиен обраювывягь трн связи. Энергетически гнпимальиым является перехон «юма упшрола в всзбуллсннс» состояние 2г'2Р',2р,'2р( и сбра- зоввние у каилого атОма углерода зт-связи с сосел нм атОмом угле(юла (вапРнмеР, оРбнталами Ч'зл ) и фоРииРоаание гРЛгибРидных лйбиталей (зп атомных орбзпалей Ч'х„Ч'з,, 'Рз ), располомеииых в плоскосзм, х, ' мРпевМиауюрной оси ох (рис.
2-24). часты !л. й. Взо Одейсме еомоною йюотя»у г. 127 н и с,н, С~~ о р,юйд (ффю~ 4)(4)ь~ н и Рис. 2-24. !.и м о(бык«и тпнюн Олив ю тибр«нных орбитялсй нету«вот во «торую связь (и-связь) между атоыамн угясрола, а две другие орбитюлн формируют сыпи атома ушерода с атоиамн водорова. При этом асс атомы н гибридные связи раенозшяены в одной гысскосыс Пан«ко, в сеотвюствин с положениям« (3) и !4) на тр. 1!В-!19. двойныс связи заниммот больше месю, «ш твин«риис.
и углы ВССН = 121 9' иескслько бвв шс ВНСН = 11б 22 Таким образом, сюзн в зтивенс не направлены гюл углом 120' лруг к другу, в зюжчнт, нс являются гюлносгью эканпалснтными. ывк в гнижних треугольных ьюшж«ула», ржсмпгренных выше. 4. ьр -гибрид!пения с образованием п, -связи в .гьчраэдрических мою«уках Тюшнчным прнмерзм молекулы, гюстроенной в воле трнгоиалыюй пирамиды.
в всршиюх жпо)юй расгюлоьены составляющие молекулу атомы, вюяется молекула ишана СТ(ю (рнк 2-25 а). О(евган (основная сошввюшал природною гата газовых мссторшкдений, а также боюютыэго газа) является рсстейшнм предсювнтелем «ласса предельных (до препела насыиснвык водородом) углеволарсдов, молекулы «отормх содержат юл ьо орссгме (ординарныс) святи. Предельные углеводороды иазыюются ялкап«ми (ста)хж название — парафины). Обюпю формула прелеэьшх упюаодорэлон вм«ет вил С Ною где 2! — чнслп аюыгж углсролв.
Четыре эглин«жнтных гибридных юрйорбнталн жома углсрола ьб, „.„-, Образуют юз, -сыпи е «юмемн волорола. Лтсм углерода и»- > 'з згу 'ю холю~тсю в Не тре, а пюмы водорода — в чстырек вершинах теграэлра (рис. 2-25 в). Углы между связям«сюютавляют! 09 20( Ли«логичный тип спаян имеют мыс«уды СР, В отвнчис От мсленулы СН* в мояенулс Срю юбрнлные юрз-орбитялн углерода перекрываются нс с )ю в с 2!юойбитю»ынвтоьюеп,юр ю ь ю, з„' ТЕГРаЮЛРНЧЕЬКУЮ СтРУ«тУРУ НМЕЮт Мшж«УЛЫ Поппб«ОГО О1ю «ИМИЧЕ- ского состава: С(Н„РО о,, Вг,). б!(НО Сй, Вго 1,).
Ос(бго 1,,), бп(С)„, Вг,!. В моле«)лач Яп(СНз)о РВСН,)ю, Я!СНю)о также иьюошнх тстР«злРи- !ескую структуру, юрю-гибрнпн е орбытюли ненюраяьных атомов Зп, РЬ, б перекрываются с олной вз юрю-гибридных орбит»лей у южною ю четырех окрулаюших нт а«юмов углерода. Оггаэьные зри гибридных орбитави юнждого аю ма С связы ее«пса с О-орбнталяь! н атомов вол прела. 5. чгтыююфюийпюлшю с сбразоюнием юз .связи при наличии иенодеивиных пир элситюзююи. В предыдуших примерах лунки 4 все четы!юе эвсю(жилые паРы, сбразРшшюс тюрашричссьую структуру, били сеюуюшимн, то еоп, участвуюшими в химических связях пеплу «томами в молекуле. Однако тет!жзщвюхкая пщравыннссть четырех электронных пар хлрюперна и лл» так«к молекул (наприьюр ННт, НюО), в шторы, нврялу со связукллим мюскйюшюыми парами, имею!с» и непопеленные пары валентиых зюктрп! иов, не принимагсшне нсыжрелствснною участи» в межмолекулярныь хини н:скнх связав.
Р с. 2-25 Тютрюдричеекнс сами ври рз пюбрнзишвю шпскул !'Н, (а). НН, !0). Изо ф) Рассмотрим образование свяжй тригональной фермы у молекулы аммжнм ИНэ (Рис. 2 — 25б). Из четы!жх юлэ-гнбРиДных ОРбиталей аэ: т41И ю,т ° олив заполнена, а три крумм сбрпукч ковалмпные и,- згю юг свези с нюмвмн «плюю»к На четырех юрт-гибридных орбит«чая накопятся, таким образом, пять электронов а«пв, два нз которых сосгавлниж не- 1 В Чдбтй 1 129 13 и. д ° еда»с ш»со нпк Мошку»м ш леленную пару, а три, попарно с электронами атомна аолорада, образую о-связи.
В результате ат центра атома И идут чстмре р'-гибрмдных арбитали под приблюнтшыш раиными (в первом приближении) углачн. Псскальлу злекцюнь! непадеяениых пар отталкивают электроны на святылаю!внх орбит»ля« снлыкс, чем последние опалк»ванне» друг от друг» 1» 'ла»шине (2) стрд ]В). то углы мсклу направленнял»и И вЂ” Н связей (иалентныс илы! нес«олью меньше, чен 109 2В гшя тстраэлрическах малелзл, и с»ют»ел»юг ч 107 32 дна»оп!чпа»»рз-пбрнлизшвш наблюласшя и в лру! их атомах с такой » с»лаюрониай лг»арэмаифигурашнй шлснтных орбит«лей в ссяавгюм астояниж Н. Р.
А1, ВЬ. 01. Па]имер»ми могут быть авнокалсгпные элементы в молекулы с одной исэапалнсн!юй арбитшыа, р или гибриднога псщ Прнмейаыи молекул такого тапа являкпся: ЫЬ», тле !жН, Р. О; РЬ, »Л»ь', Л 1.'=Н.Р.О,В.ЬВЬС1»,ВВСН,)ьВРОь 1 Углы межлу напраалеииял!и связей с еодсро1юм 6 в этих л»а»скулах могу! отличаться от значения 107.3 в НН . Так, а Рнз саглщнн щшажению (3) »ш стр.
!21 угол мсз ду связями Р-Н меньше и составляет 93; нескольку электраатрицатсзыюсть у Р (2 =2,1) меньше,чем УХ(хл=ЗЗ). С»р дл * ч » П»пожую структуру имеет малслул» вавм (Рнс. 2 — 25 а) Из четырех»!»з-гибрнаиых орбьпащй квшюршш вО,», лве за»юлиеиы неподелек. ! г гр ными парами электро!ма, в лве друпш аб]жзукп каеалсшную о -связь с атомами водорода. ч' с Исгюлшу» положение (2) на стр. 121 аб отталкивании вале»нных электронных пар, сравним щтгс раэвричсские молекулы: СНа в коюрай кет непалы»виной пары электр»на»; ННз — олив неподелен- 9 ищ пара и НзΠ— две иепадсленные пары '»лектранав (рьк.
2-25). С увеличением числа шполелснных г .,2-2». 0»и ис пар электронов валс»пню уел в эп»х молекулах лс"ж" '"Р ав уме!»шкетов! дНСИ = 109.32 дНИН.—.!07,3" и в ыпв !Рума молекуле воды составляет дНОН = 104.3Ч В сгру»дурах молекул. шабражанных иа риа 2 — 20. одна неполслентня пара энск!ранов в молекуле 5И гриваст ей форму неправилыюга тетразлра. Две неполеленме пары, атт»лкнвая три связующие влек»раниые пары в Ора привалят к Т-образному валу молекулы, а трн иепаделенньн пары злектранаи линеар!пуют стр]шуру иана 1СП.
Итак, тнп с»бра»шанин и ° 1 струитура малевук связаны лруг с »ругам. Эш назвалнп по известной струко]ю кнмвческнх ,' Ц ссадине»нй сдрелслнп, накис именна из атомных орбьп»лей т пр»шина!ат участ!ю в п»брндизапин. Пуси, например. в дчаскокващнпюм комплексе э «юм», расположенного в центре сиатсмы «аардннат (рис. 2-27], связи асушесппшются шюль асей ОХ н ОУ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
