химический каталог




Современная органическая химия. Том 1

Автор А.Л.Терней

2), то электронная плотность будет распределена между обоими атомами равномерно. В том случае, если атомы имеют неодинаковую электроотрицательность, связывающая пара будет ближе к более электроотрицательному атому, увеличивая полярность ковалентной связи.

Как было показано в разд. 2.3, полярность связи можно показать, отметив атом, обогащенный электронами, символом б— и атом, обедненный электронами, символом б+. Подобное разделение зарядов можно также обозначить при помощи стрелки, причем острие стрелки располагается у более электроотрицательного атома, а около менее электроотрицательного атома связь перечеркивают. Перечисленные способы обозначения показаны ниже на примере хлорида иода I—С1:

s+ s- +-»

IC1 или I — С1 или I+-» С1 или I — С':1

Связь в хлориде иода является полярной, и степень разделения зарядов в этой молекуле была определена измерением диполъного момента связи. Он соответствует величине разделенного заряда, умноженной на расстояние разделения*. Для двухатомной молекулы типа хлорида иода момент связи должен быть также молекулярным диполъным моментом. Когда молекула содержит более одной полярной связи, молекулярный дипольный момент выражается как сумма векторов моментов индивидуальных связей. Очевидно, что если молекула имеет центр симметрии (если вы не знаете, что это такое, то смотрите разд. 4.2), то ее результирующий дипольный момент р, должен быть равен нулю, поскольку моменты всех связей будут взаимно компенсироваться. Так, диоксид углерода, представляющий собой линейную молекулу, имеет нулевой дипольный момент, а дипольный момент диоксида серы, нелинейной молекулы, равен 1,6 Д.

Дипольные моменты изучают в разных целях. Одна из них — дать количественную оценку степени разделения зарядов между связанными атомами. Величины дипольных моментов ряда типичных связей приведены в табл. 2-2 вместе с дипольпыми моментами некоторых функциональных групп.

* Электрический заряд примерно равен Ю-10 е, а расстояние— порядка Ю-8 см. Соответственно дипольный момент связи будет порядка 10-18 е-см. Для удобства Ю-18 е-см определяют как 1 дебай (1Д), и дипольные моменты приводят в дебаях (Д).

Когда протон связан с сильноэлектроотрицательным элементом (F, О, N или S), он приобретает положительный заряд и может служить донором

при образовании водородной связи; таким образом, для образования водородной связи в этом случае требуется только наличие электроотрицательного элемента, который будет служить акцептором водорода. Молекула типа фтористого водорода Н—F может быть как донором, так и акцептором протона. Вследствие этого молекулы HF образуют между собой прочные водородные связи. Необычно высокая по сравнению с другими галогеноводоро-дами температура кипения фтористого водорода (фтористый водород единственный из них кипит при комнатной температуре) подтверждает наличие: сильной межмолекулярной связи. Водородная связь настолько прочна, что HF_3 существует как стабильный анион в солях типа KIIF2. Как уже указы-; валось (рис. 2-5), наличием водородных связей объясняются некоторые' физические свойства воды и частично структуры гена.

Н—F/wH—FM/H—FWH—F

Способность таких соединений, как вода, сольватировать ионные и по-лярные группы связана в большей степени с ее полярностью и со способ*, ностью образовывать водородные связи (рис. 2-4).

S. Соединения BF3 и SFe не обладают молекулярными дипольыыми моментами, несмотря на то что они содержат полярные связи. Объясните этот факт.

9. Почему IIF в отличие от других галогеноводородов образует сильные межмолекулярные связи?

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ. Процесс, в результате которого разрывается кова-леитная связь и каждый из фрагментов сохраняет один электрон, называют ч<гомолизом» или «гемолитическим расщеплением»:

X — Y -+• X • -f- Y« гемолитическое расщепление

Энергия, требующаяся для гомолитического расщепления отдельной связи и образования двух нейтральных атомов, называется энергией диссоциации связи. В органической химии она обычно выражается в килокалориях на моль. Часто невозможно определить энергию, необходимую для разрыва отдельной связи, и вместо этого используют среднюю величину, называемую энергией связи. Различие между ними хорошо видно при рассмотрении

Таблица 2-3

Энергии связей и энергии диссоциации простых связей (ккал/моль) а А — В А • В •

Энергии связей

Н-С 99 С-С 80 С-0 81

II-N 84 С— F 102 С—S 65

11-0 110 С—С1 77 S-S 49

Н —S 81 С—Вг 64 N-N 35

С — N 62 C-I 56 0-0 35

Энергии диссоциации связей

н—н 104 (СН3)3С-Н 91 (СН3)2СН-С1 81

D-D 106 = СИ - Н 104 (СН3)2СН-Вг 68

F— F 37 = СНСН2- н 88 (СН3)2СН-1 53

С1-С1 58 С6Н5 - H б 112 (СН3)3С-С1 79

Br — Вг 46 С6Н5СН2-Нб 85 (CH,),C-Bi 63

I —I 36 C1I,-F 108 (CHB),C-I 50

II — F 135 CH3-CI 81 сн3—сн3 88

Н —С1 103 СИ3-ВГ 70 СН3СН2 — СН3 85

Н-Вг 87 CH3-I 56 (СН3)2СН-СН3 84

Н —I 71 СН3СН2 — F 106 (СН3)3С —сн3 80

НО-II 119 СН3СН2 —С1 82 = СН — СН3 92

СН3 —Н 102 СН3СН2 —Вг 69 = СНСН2—СН3 72

СН3СН2 — II 98 СН3СН2 —I 54 СвН5-СН3б 93

(СН3)2СН-Н 95 (CH3)2CH-F 105 СвН5СН2-СН3б. 70

Если в приведенном фрагменте молекулы изображено более одной связи, то цифра относится к связи, выделенной жирным шрифтом. В системе СИ 1 икал = 4184 Дж.

Н Н

Ч /

с=с

СбЩ — фенильная группа Н-С С

/ Ч

н последовательности разрыва связей в молекуле метана СН4:

а) Н—СН3 + 102 ккал-^-СНд + Н'

б) II —СН2 + 105 ккалСП 2-fib

в) Н — [СН +108 ККПЛ-+.С11 + Ц.

• •

г) II—С +83 ккал->•<> +II-

* •

В стадиях «а»—«г» указаны значения энергий, которые являются энергиями диссоциации связи. Средняя величина (а+б+в+г)/4 энергии, связи С—II в метане не равна любой из энергий диссоциации отдельных связей. Энергии диссоциации связей и энергии связей приведены в табл. 2-3.

2А-

ГРАФИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ЭНЕРГИИ ДИССОЦИАЦИИ СВЯЗИ *

Изменение энергии, сопровождающее образование симметричной молекулы А2 из двух атомов А, изображено на рис. 2-1(5. Отметьте, что энергия, выделяющаяся при этом процессе, противоположна но знаку энергии, требующейся для разрыва связи.

2.7. ТЕОРИЯ ОТТАЛКИВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПАР ВАЛЕНТНОЙ ОБОЛОЧКИ

В нашем рассмотрении структур простых молекул мы подошли к вопросу о формах молекул. В сущности, аспсьты трехмерного пространственного строения молекул так же важны для органической химии, как и те типы химических связей, которые обнаружены в молекулах. К тому же геометрия молекулы обусловлена типами связей, присутствующих в ней.

Общую идею предсказания формы молекул можно сформулировать следующим образом: пары электронов на валентной оболочке атома отталкивают друг друга и атомы располагаются так, чтобы уменьшить это отталкивание. Эта идея лежит в основе теории отталкивания электронных пар валентной оболочки.

Ослабление отталкивания между электронными парами валентной оболочки достигается максимально возможным удалением этих электронных пер друг от друга. Например, если у атсма на валентной оболочке две пары электронов, то их отталкивание минимально при угле 180°

страница 14
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171

Скачать книгу "Современная органическая химия. Том 1" (20.8Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/shashki-do-45-sm/
болезнь юра у детей
ремонт гнутой в обратку двери авто
магазин матрасов

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.09.2017)