Современное представление о строении атома, S- и P- орбитали

1.

К середине XIX века было уже
достаточно накоплено
экспериментального материала
по органической химии: получено
много соединений, изучен их состав,
прослежены закономерности
протекания отдельных химических
реакций.

2.

Но значительные трудности
возникали в определении
валентности углерода.

3.

СН4 С2Н6 С3Н8
В соединенияx метана, этана, пропана,
которые входят в состав природного
газа, углерод может дать разную
валентность и даже дробную.

4.

Согласно с современными
электронными представлениями,
все особенности органических
соединений определяются
свойствами элемента углерода.

5.

Периодическая система химических
элементов Д.И. Менделеева

6.

Периодическая система химических
элементов Д.И. Менделеева

7.

Углерод
1S22S22P2
1S22S12P3
В свободном состоянии
В возбуждённом состоянии
E
E
2S
1S
2P
2S
1S
2P

8.

Структуру внешнего электронного
слоя можно выразить следующим
E
образом.
4 орбитали атома углерода, которые
содержат неспаренные электроны,
дают возможность образовывать
E
E
E
с другими атомами и друг с другом
4 ковалентные связи.
E
E

9.

Ковалентная связь (от латинского «со» —
совместно и «vales» — имеющий силу)
осуществляется за счёт электронной пары,
принадлежащей обоим атомам.

10.

Метан
СН4
Эмпирическая формула
—
..
H—С—H
..
Структурная формула
Электронная формула
H—С—H
H
H
..
— —
..
—
H
H

11.

Структурные формулы
считаются языком
органической химии.

12.

Образование ковалентных связей
S—S
S—P
P—P

13.

Молекула метана
H
H
С
H
H

14.

Гибридизация — это взаимодействие
(смешение) разных по типу, но близких
по энергии атомных орбиталей данного
атома с образованием гибридных орбиталей
одинаковой формы и энергии.

15.

Гибридизация
При взаимодействии одного s-электронного облака с тремя
р-электронными облаками образуются 4 качественно новых
гибридизированных электронных облака или атомные орбитали.

16.

Гибридизованные орбитали
позволяют увеличить площадь
перекрывания с орбиталями других
атомов, что ведёт к образованию
более прочных связей.
Результатом перекрывания большей
доли гибридной орбитали
с орбиталями других атомов является
ковалентная связь.
Атом углерода характеризуется тремя
видами гибридизации с участием
s- и р-орбиталей.

17.

Образование молекул с ковалентной
связью сопровождается выделением
энергии.

18.

кДж/моль
Энергия связи указывает
на его прочность и измеряется
в килоджоулях на 1 моль.

19.

C
Cl
Энергия связи углерода и хлора составляет 240 кДж/моль.

20.

Правила органической химии
—
H
H—С—H
—
H
Валентность углерода — 4
..
H—С—H
..
..
— —
..
H
H
Углерод образует 4 связи
кДж/моль
Энергия измеряется в килоджоулях