Dvoulůžkové a Třílůžkové Kovalentní Vazby | Úvod do Chemie

Cíl Učení

Popsat typy vibrační překrytí, které se vyskytují v jednolůžkových, dvoulůžkových, a triple dluhopisy

Klíčové Body

Dvoulůžkové a třílůžkové kovalentní vazby jsou silnější než jeden kovalentní vazby a jsou charakteristické tím, sdílení čtyři nebo šest elektronů mezi atomy, respektive.,
dvojité a trojité vazby se skládají ze Sigma vazeb mezi hybridizovanými orbitaly a Pi vazbami mezi nehybridizovanými P orbitaly. Dvojité a trojité vazby nabízejí přidanou stabilitu sloučenin a omezují jakoukoli rotaci kolem osy vazby.
délky vazby mezi atomy s více vazbami jsou kratší než u těch s jednotlivými vazbami.

podmínky

pevnost vazbypřímo souvisí s množstvím energie potřebné k přerušení vazby mezi dvěma atomy. Čím více energie vyžaduje, tím silnější je vazba.,
délka vazby mezi jádry dvou vázaných atomů. To může být experimentálně určeno.
orbitální hybridizationThe koncept míchání atomové orbitaly tvoří nové hybridní orbitaly vhodné pro kvalitativní popis atomové vlastnosti lepení a geometrií.
atomové orbitályfyzická oblast v prostoru kolem jádra, kde má elektron pravděpodobnost bytí.

dvojité a trojité kovalentní vazby

kovalentní vazba nastává, když jsou elektrony sdíleny mezi atomy., Dvojité a trojité kovalentní vazby se vyskytují, když jsou čtyři nebo šest elektronů sdíleno mezi dvěma atomy, a jsou uvedeny v Lewisových strukturách nakreslením dvou nebo tří čar spojujících jeden atom s druhým. Je důležité si uvědomit, že pouze atomy s potřebou získat nebo ztratit alespoň dva valenční elektrony prostřednictvím sdílení se může účastnit více dluhopisů.

pojiva

dvojité a trojité vazby lze vysvětlit orbitální hybridizací nebo „smícháním“ atomových orbitalů za vzniku nových hybridních orbitalů. Hybridizace popisuje situaci spojování z pohledu konkrétního atomu., Kombinace s a p orbitalů vede k tvorbě hybridních orbitalů. Nově vzniklé hybridní orbitaly mají stejnou energii a mají konkrétní geometrické uspořádání v prostoru, který souhlasí s pozorovanými lepení geometrie molekuly. Hybridní orbitaly jsou označeny jako spx, kde s a označme p orbitaly používá pro proces míchání, a hodnota indexu x se pohybuje od 1-3, v závislosti na tom, jak mnoho p orbitaly jsou povinni vysvětlit pozorované lepení.,

Hybridizované orbitalsA schéma výsledné orientace v prostoru sp3 hybridní orbitaly. Všimněte si, že součet horních indexů (1 Pro s a 3 pro p) udává celkový počet vytvořených hybridních orbitálů. V tomto případě se vyrábějí čtyři orbitaly, které směřují podél směru vrcholů čtyřstěnu.

Pi Dluhopisy

Pi, nebo \pi, dluhopisy nastat, když tam je překrývání mezi nehybridizované p orbitalů dvou sousedních atomů., Překrytí nedochází mezi jádry atomů, a to je klíčový rozdíl mezi vazbami sigma a pi. Pro pouto k formě efektivně, musí být správný geometrický vztah mezi nehybridizované p-orbitaly: musí být na stejné rovině.

Pí vazba formationOverlap mezi sousedními nehybridizované p-orbitaly vytváří pí vazba. Elektronová hustota odpovídající sdíleným elektronům není soustředěna podél internukleární osy (tj. mezi dvěma atomy), na rozdíl od vazeb sigma.,

vícenásobné vazby mezi atomy se vždy skládají z vazby sigma, přičemž jakékoli další vazby jsou typu π.

příklady pi vazeb

nejjednodušším příkladem organické sloučeniny s dvojnou vazbou je ethylen nebo ethen, C2H4. Dvojitá vazba mezi dvěma atomy uhlíku se skládá z vazby sigma a π vazby.

Ethylen bondingAn příklad jednoduché molekuly s dvojnou vazbou mezi atomy uhlíku., Jsou uvedeny délky a úhly vazby (indikující molekulární geometrii).

Z pohledu atomů uhlíku, každé má tři sp2 hybridní orbitaly a jeden nehybridizované p orbital. Tři orbitaly sp2 leží v jedné rovině v úhlech 120 stupňů. Jak se atomy uhlíku přibližují, jejich orbitaly se překrývají a tvoří vazbu. Současně se p orbitaly přibližují a tvoří vazbu. K udržení této vazby musí orbitály p zůstat rovnoběžné; rotace proto není možná.,

trojná vazba zahrnuje sdílení šesti elektronů s vazbou sigma a dvěma vazbami pi. Nejjednodušší trojitou organickou sloučeninou je acetylen, C2H2. Trojité vazby jsou silnější než dvojné vazby vzhledem k přítomnosti dvou \pi dluhopisů, spíše než jeden. Každý uhlík má dva Sp hybridní orbitaly a jeden z nich se překrývá se svým odpovídajícím atomem uhlíku, aby vytvořil Sp-sp sigma vazbu. Zbývající čtyři nehybridizované P orbitaly se navzájem překrývají a tvoří dvě \pi vazby. Podobně jako u dvojných vazeb není možné otáčet kolem osy trojné vazby.,

pozorovatelné důsledky vícenásobných vazeb

kovalentní vazby lze klasifikovat z hlediska množství energie, které je nutné k jejich rozbití. Na základě experimentálního pozorování, že je zapotřebí více energie k přerušení vazby mezi dvěma atomy kyslíku v O2 než dvěma atomy vodíku v H2, usuzujeme, že atomy kyslíku jsou těsněji spojeny dohromady. Říkáme, že vazba mezi dvěma atomy kyslíku je silnější než vazba mezi dvěma atomy vodíku.experimenty

ukázaly, že dvojité vazby jsou silnější než jednotlivé vazby a trojné vazby jsou silnější než dvojité vazby., Proto by bylo zapotřebí více energie k přerušení trojné vazby v N2 Ve srovnání s dvojnou vazbou v O2. Ve skutečnosti, to trvá 497 kcal/mol rozbít O2 molekula, zatímco to trvá 945 kJ/mol udělat to samé na N2 molekuly.

Délka Pouto

Dalším důsledkem přítomnosti více vazeb mezi atomy je rozdíl ve vzdálenosti mezi jádry vázaných atomů. Dvojité vazby mají kratší vzdálenosti než jednotlivé vazby a trojné vazby jsou kratší než dvojité vazby.

Úvod do Chemie (Čeština)