Dobbel og Trippel Covalent Obligasjoner | Introduksjon til Kjemi

læringsmål

Beskrive typer orbital overlapp som oppstår i enkeltrom, dobbeltrom, og triple obligasjoner

– Tasten Poeng

Dobbeltrom og tremannsrom covalent bånd er sterkere enn enkelt covalent obligasjoner, og de er preget av deling av fire eller seks elektroner mellom atomer, henholdsvis.,
Dobbeltrom og tremannsrom obligasjoner består av sigma båndene mellom hybridiserte orbitals, og pi-bindinger mellom hybridisert p-orbitals. Dobbel og trippel obligasjoner tilbyr ekstra stabilitet til forbindelser, og begrense eventuell rotasjon rundt bond-aksen.
Bond lengder mellom atomer med flere obligasjoner som er kortere enn i de med enkelt obligasjoner.

Vilkår

bond strengthDirectly knyttet til den mengden energi som kreves for å bryte båndet mellom to atomer. Jo mer energi som kreves, jo sterkere bånd sies å være.,
bond lengthThe avstand mellom kjernene av to atomer bundet. Det kan være eksperimentelt bestemt.
orbital hybridizationThe konseptet med å blande atomic orbitals å danne nye hybrid-orbitals egnet for kvalitativ beskrivelse av atomic bonding egenskaper og geometrier.
atomic orbitalsThe fysiske regionen i verdensrommet rundt kjernen hvor et elektron har en sannsynlighet for å bli.

Dobbeltrom og Tremannsrom Covalent Obligasjoner

Covalent binding oppstår når elektroner er delt mellom atomer., Dobbel og trippel covalent obligasjoner oppstå når fire eller seks elektroner deles mellom to atomer, og de er angitt i Lewis strukturer ved å tegne to eller tre linjer som kobler ett atom til et annet. Det er viktig å merke seg at bare atomer med behovet for å vinne eller tape minst to valence elektroner gjennom deling kan delta i flere obligasjoner.

Bonding Konsepter

Dobbeltrom og tremannsrom obligasjoner kan forklares med orbital hybridisering, eller «blanding» av atomic orbitals å danne nye hybrid-orbitals. Hybridisering beskriver bonding situasjonen fra en bestemt atom ‘ s point of view., En kombinasjon av s-og p-orbitals resulterer i dannelsen av hybrid-orbitals. Den nyopprettede hybrid orbitals alle har samme energi og har et bestemt geometrisk inndeling i område som er enig med den observerte bonding geometri i molekyler. Hybrid orbitals betegnes som spx, hvor s og p betegne orbitals brukt til å blande-prosessen, og verdien av superscript x varierer fra 1-3, avhengig av hvor mange p-orbitals er nødvendig for å forklare den observerte bonding.,

Hybridiserte orbitalsA illustrasjon av den resulterende retning i løpet av sp3 hybrid orbitals. Legg merke til at summen av hevet skrift (1 for s, og 3 for p) gir det totale antall dannet hybrid orbitals. I dette tilfellet, fire orbitals er produsert som punkt langs retning av hjørnene i en tetrahedrons.

Pi Obligasjoner

Pi, eller \pi, obligasjoner oppstår når det er overlapp mellom hybridisert p-orbitals av to tilstøtende atomer., Overlappingen skjer ikke mellom kjernene av atomer, og dette er den største forskjellen mellom sigma og pi-obligasjoner. For bond til å danne en effektiv måte, har det å være en skikkelig geometriske forholdet mellom ikke-hybridisert p-orbitals: de må være på samme plan.

Pi bond formationOverlap mellom tilstøtende hybridisert p-orbitals produserer en pi bond. Elektronet tetthet tilsvarende til felles elektroner er ikke konsentrert langs internuclear akse (dvs, mellom to atomer), i motsetning til i sigma obligasjoner.,

Flere bindinger mellom atomer består alltid av en sigma bond, med eventuelle andre obligasjoner blir av π-type.

Eksempler på Pi Obligasjoner

Den enkleste eksempel på en organisk stoff med en dobbel binding er etylen, eller ethene, C2H4. Dobbeltbindingen mellom de to karbon-atomer består av en sigma bond og en π bond.

Etylen bondingAn eksempel på et enkelt molekyl med en dobbel binding mellom karbonatomene., Obligasjonslånet lengder og vinkler (en indikasjon på den molekylære geometri) er angitt.

Fra perspektivet av karbon-atomer, som hver har tre sp2 hybrid orbitals og en hybridisert p-orbital. De tre sp2 orbitals ligge i en enkelt fly på 120 graders vinkel. Som karbon-atomer nærme hverandre, deres orbitals overlapper hverandre og danner en bond. Samtidig, p-orbitals nærme hverandre og danne en bond. For å opprettholde denne bindingen, p-orbitals må stå parallelt i forhold til hverandre; derfor, rotasjon er ikke mulig.,

En trippel bond innebærer deling av seks elektroner, med et sigma bond og to \pi obligasjoner. Den enkleste trippel-bundet organisk stoff er acetylen, C2H2. Triple bånd er sterkere enn doble obligasjoner på grunn av den nærvær av to \pi obligasjoner i stedet for ett. Hver karbon har to sp hybrid orbitals, og en av dem overlapper med tilsvarende ett karbonatom å danne en sp-sp sigma bond. De resterende fire hybridisert p-orbitals overlapper med hverandre og danner to \pi obligasjoner. Lignende til å doble obligasjoner, ingen rotasjon rundt trippel bond-aksen er mulig.,

Observerbare Konsekvenser av Flere Obligasjoner

Covalent obligasjoner kan bli klassifisert i forhold til mengden energi som er nødvendig for å bryte dem. Basert på eksperimentell observasjon at mer energi er nødvendig for å bryte et bånd mellom to oksygen atomer i O2 enn to hydrogen atomer i H2, kan vi utlede at oksygen atomer er mer tett bundet sammen. Vi sier at bånd mellom de to oksygen atomer er sterkere enn båndet mellom to hydrogen atomer.

Eksperimenter har vist at dobbeltbindinger er sterkere enn enkelt obligasjoner, og tre bånd er sterkere enn doble obligasjoner., Derfor, ville det ta mer energi for å bryte den triple bond i N2 forhold til dobbeltbindingen i O2. Faktisk, det tar 497 kcal/mol for å bryte O2 molekylet, mens det tar 945 kJ/mol til å gjøre det samme til N2-molekylet.

Bond Lengde

en Annen konsekvens av tilstedeværelsen av flere bindinger mellom atomer er forskjellen i avstand mellom kjernene av atomer bundet. Dobbeltbindinger har kortere avstander enn én obligasjoner, og tre obligasjoner er kortere enn doble obligasjoner.

Introduksjon til Kjemi (Norsk)