Chemia2
0

” ' ' 'I MIM /CU

motani! wy:,li; |)II|II lolliiodiy 17i hi ro/tożc) ulu wlćj/ań wiiilici wodór;

(:.'.r,li:c/ka |_(!st

tymoli yczna i nlopolarna.

Ci

V*

W i/ąsiec/i i metanu istniej;) c/leiy równoeerme, czyli laku sanie wiązaniu węgiel wodór, Są lo wiązania kowalencyjne spolaiy/owane. 1'onieważ między alomami węgla i wodoru występuje niewielka różnica e‘leklroujeinności, polaryzacja wiązań nie jest zbyt duża. Powoduje ona jednak pojawienie się cząstkowych ładunków dodatnich i ujemnych na kolejnych atomach węgla i wodoru.

Tetraedryczne rozłożenie wiązań w cząsteczce metanu powoduje najmniejsze z możliwych odpychanie się pomiędzy parami elektronowymi tworzącymi wiązania (ryc. 2.4). Kąty między wszystkimi wiązaniami ma-.14 taką samą wartość i wynoszą 109,5°.

Symetryczne rozłożenie wiązań w cząsteczce metanu sprawia, że jest ona cząsteczką niepolarną. Momenty dipolowe wiązań znoszą się nawzajem - wypadkowy moment dipolowy jest równy zero (ryc. 2.5).

Zwróćmy uwagę na sposób przestrzennego zapisu wzoru cząsteczki metanu. Jeżeli założymy, że atom węgla i dwa atomy wodoru leżą w płaszczyźnie kartki, co zaznaczamy następująco:

H

C

^v; * 4 Model orbitali węgla

'*■'''( /ce metanu

^v ' » Ito/fożenie momen-^{1M v} ' iipolowyc h wiązań w czą-

H'

to dwa pozostałe atomy leżą poza płaszczyzną kartki. Jeden nad płaszczyzną kartki, co zaznaczamy za pomocą klina:

H

H

/

C

i

H

Drugi natomiast pod płaszczyzną kartki, co zaznaczamy za pomocą linii przerywanej:

mut.inu

.K

H	H
/jtC	c
B-Ki ~>H
H	H

H

' ' Ml >■ li-I , ,|',lc h

lilii

Węglowodorem o nieco większej cząsteczce jest etan 'ryc. 2.6) o wzorze sumarycznym C₂H₆ i wzorze strukturalnym:

H H

I I

II—C—C—H

I    I

II    II

.

\ 11,11 i/,i i li k( i i>ii|c'iniiosc'i aloiiu >w węglu i wodom oi;iz sl i ukłuty pu \lnl.i WiilrnryjiK | atomu węgla pozwala okicślie rodzaje wiązań oraz I i.ili cząsteczki elaim. Ma ona (» wią/un kowalencyjnych spolaryzo .mych w siiony węgla oraz. I wiązanie kowalencyjne węgiel węgiel. I ly I >i ydyzai |a aloinow węgla jest lii podobnie jak w cząsteczce metanu liybry dy/acją typu sp' (ryc. 2.7).

OH II	o i II
Ol * (i	10- 8+
II — c-	-C- II
!	!
u	u
8+	8+
Wszystkie	wiązania ^1

I lyln ydyz.n |.i oihltall atol i iow węgl-i w alka nacli josl l »v hrydyzacpi .•./»'

Ryc. 2.7. Powił.i wanie wi.)/.mi.i między atomami węgla w c /.jstei / ce etenu

i l s/.tall przestrzenny cząsteczki jest ściśle związany z takim rozłoże-

.....ii par elektronowych tworzących wiązania, aby były one położone jak

najdalej od siebie.

1'i/eslrzennie cząsteczkę etanu można przedstawić w następujący I x >si >b:

H    H

\c—c{

H

H

V    V

H H

( ząsteczka etanu ze względu na swą symetryczną budowę jest nie-polarna.

lak pamiętamy, w cząsteczkach o wiązaniach pojedynczych istnieje możliwość obrotu wokół wiązania. Dzięki obrotowi fragmentów czą-n i / ki wokół wiązań może ona przyjmować różne kształty przestrzenne. \ przypadku etanu cząsteczka może przyjąć dwa skrajne ułożenia przestrzeni, nazywane położeniem naprzemianległym i naprzeciwle-l\ mi. oraz ogromną liczbę ułożeń pośrednich między pozycją naprze-ininiileglą i naprzeciwległą (ryc. 2.8).

Hy« Z u Dwu* możliwe ski.ijne korrlormacje i >l om i .i) kontorm.K |a n.ipr/eciwleijl.i, li) konlorm.K).i ii.i|>i/emi.inlri)|,i