Obraz (2493)

ss

kafizowane orbitale w anionie octanowym, ale byłby to obraz jeszcze mniej czytelny. Zamiast tego możemy napisać wzór hybrydy rezonansowej zaznaczając kropkowaną limą de lokalizację wiązań a rozproszenie ładunku możemy pokazać przez umieszczenie znaku minus w równych odległościach od atomów tlenu. Taki wzór hybrydy rezonansowej jest równoznaczny wzorom struktur granicznych, połączonych strzałką rezonansową.

ch₃-_c<:

o

o

Z metody rezonansu korzystamy tylko wtedy, gdy chcemy zwrócić uwagę na te własności związków organicznych, których nie można pogodzić ze zwykłymi wzorami strukturalnymi. W innych przypadkach nie popełniamy błędu pisząc wzór tylko jednej ze struktur granicznych.

2-5. Odległości międzyatomowe i kąty między wiązaniami

Długość wiązania jest odległością między środkami połączonych ze sobą atomów. Wynika stąd, że atomy różnych pierwiastków, różniące się rozmiarami, tworzą wiązania o różnych długościach. Okazuje się jednak, że długość wiązania zależy nie tylko od wielkości atomów, ale też od tego czy są to wiązania pojedyncze, podwójne czy potrójne. Jest regułą, że wiązania potrójne są najkrótsze a najdłuższe są wiązania pojedyncze:

ch₃—ch₃ 0,153 im

CH₂= ch₂ 0,134 nm

HC = CH

0,120 nm

Wielkość kątów między wiązaniami zależy od hybrydyzacji ale może też być wymuszana przez budowę cząsteczek. Skrajnym przykładem jest cyklopropan. gdzie kąty między wiązaniami C-C wynoszą 60°, czyli są o wiele mniejsze od tzw. kąta tetraediycznego 109,5®, który wynika z hybrydyzacji sp³.

Warto pamiętać, że hybrydyzacja sp^! wymaga w idealnym przypadku kąta 120° a przy hybrydyzacji sp wiązania tworzone przez atomy węgla układają się na jednej linii (kąt 180°).

Długości wiązań i kąty między nimi można bezpośrednio mierzyć metodą rentgenograłiczną. Są to bardzo dokładne pomiary, dzięki którym poznano wszystkie szczegóły przestrzennej budowy cząsteczek, od najmniejszych do tak dużych, jak cząsteczki białek i kwasów nukleinowych.

2.6. Polarność cząsteczek

Wiązania chemiczne są polarne wtedy, gdy przy połączonych ze sobą atomach znajdują się ładunki elektryczne o przeciwnych znakach. Polamość wiązań jonowych jest wobec tego rzeczą oczywistą. Wiązania kowalencyjne są polarne wtedy, gdy wiążąca para elektronów jest przesunięta w stronę jednego z atomów. Przesunięcie to może być mniejsze lub większe, jednak wiązania między atomami różnych pierwiastków zawsze są w jakimś stopniu polarne, ponieważ nie ma dwóch pierwiastków o identycznych elektroujemnościach. Miarą polamości cząsteczek jest ich moment dipolowy.

Cząsteczki związków chemicznych nie zawsze są polarne, nawet jeśli zawierają silnie polarne wiązania, takie jak np. wiązania węgiel-chlor. Brak polamości takich cząsteczek jak CCU jest konsekwencją wektorowego charakteru momentu dipolowego. Dla całej cząsteczki moment dipolowy jest sumą dipolowych momentów wiązań i jest równy zeru, gdy do takiego wyniku prowadzi geometryczna suma momentów wiązań, obliczona z uwzględnieniem kątów między wiązaniami.

Przyjętym w chemii organicznej wzorcem elektro-ujemności jest atom wodoru tworzący wiązanie załomem węgla. Atomy łub grupy atomów określa się jako elektroujemne gdy tworząc wiązanie z atomami węgla przyciągają elektrony silniej niż atom wodoru. Elektrododatnie atomy i grupy atomów przyciągają elektrony słabiej niż atom wodoru. Polaryzację wiązań wynikającą z elektrouje-mności atomów nazywamy efektem indukcyjnym podstawników.