Rys. 1.17 Struktura cząsteczki acetylenu. Dwa atomy węgla o hybrydyzacji sp są połączone jednym wiązaniem a sp-sp i dwoma wiązaniami tt p-p
ital sp \ A
orbital p
orbitalp
wiązanie potrójne węgiel-węgiel
106 pm llS°\
N-H
120 pm
Acetylen, ze względu na hybrydyzację sp, jest cząsteczką liniową z kątami między wiązaniami H—C—C równymi 180°. Wiązanie węgiel—wodór w acetylenie ma długość 106 pm i moc 552 kJ/mol [132 kcal/moł]. Długość wiązania węgiel-węgiel wynosi 120 pm, a jego moc wynosi około 835 kJ/mol [200 kcal/mol], w wyniku czego wiązanie potrójne w acetylenie jest najkrótsze i najsilniejsze ze wszystkich wiązań węgiel-węgiel. Porównanie hybrydyzacji sp, sp2 i sp3 zawiera tab. 1.3.
Tabela 1.3 Porównanie wiązań C—C i C—H w metanie, etanie, etylenie i acetylenie
Cząsteczka |
Wiązanie |
Energia wiązania [kJ/mol] [kcal/mol] |
Długość wiązania [pm] | |
Metan, CH4 |
CSp3^ fi 1.5 |
438 |
105 |
110 |
Etan, CH3CH3 |
CSp3 Cąp3 |
376 |
90 |
154 |
C$p3 His |
420 |
100 |
110 | |
Etylen, H2C=CH2 |
CSp2 C$p2 |
611 |
146 |
133 |
C.sp2 His |
444 |
106 |
107,6 | |
Acetylen, HC=CH |
C.ęp CSp |
835 |
200 |
120 |
C sp Hls |
552 |
132 |
106 |
PROBLEM 1.14 Narysuj wzór kreskowy propynu, CH3C=CH. Określ rodzaj hybrydyzacji każdego atomu węgla i zaproponuj wartości każdego kąta między wiązaniami.
Hybrydyzacja atomów Koncepcja hybrydyzacji przedstawiona w poprzednich podrozdziałach nie ograni-
azotu i tlen U cza się jedynie do związków węgla. Wiązania atomowe utworzone przez inne pier
wiastki układu okresowego można również opisać za pomocą orbitali zhybrydyzowanych. Rozpatrzmy na przykład atom azotu w amoniaku, NH3. Ma