В органічних сполуках

СТАН АТОМА КАРБОНУ І ХАРАКТЕР ЗВ’ЯЗКІВ

Елемент карбон, порядковий номер якого дорівнює 6, розміщується у другому періоді, головній підгрупі IV групи періодичної системи Д.І.Менделєєва. З електронної конфігурації карбону (1s²2s²2p²) випливає, що на двох енергетичних рівнях атома С перебуває шість електронів, з яких чотири знаходяться на зовнішньому, другому рівні:

Зовнішні електрони атома зумовлюють спінвалентність, або ковалентність карбону.

Ковалетність – це кількість ковалентних зв’язків, що утворює атом; вона визначається кількістю неспарених електронів у атомі в основному стані або кількістю неспарених електронів, що з’являються в атомі при його збудженні.

Оскільки атом карбону в основному стані має два неспарених електрони, його ковалентність дорівнює двом, тобто він може утворювати два зв’язки. Однак практично в усіх органічних сполуках атом Карбону утворює чотири зв’язки, що стає можливим завдяки збудженню внаслідок поглинання певної кількості енергії (405,6кДж/моль). У збудженому стані, який позначають за допомогою зірочки С*, атом карбону має вже чотири неспарених електрони:

Зрозуміло, що збудження атома С при переході із стану 2s²2p² у стан 2s¹2p³ потребує затрати енергії, яка не тільки компенсується, а й дає енергетичний виграш при утворенні хімічних зв’яків. Наприклад, енергія, що виділяється при утворенні кожного зв’язку С – Н у вуглеводнях, становить 415,5кДж/моль. Отже при утворенні двох додаткових (порівняно з основним станом) ковалентних зв’язків виділяється енергії на 415,5×2 – 405,7 = 425,3кДж/моль більше, ніж її потрібно для збудження атома.

Кожна орбіталь збудженого атома С* характеризується певною формою та енергією (рис. 7.5 і 7.6).

Рис. 7.5 – s-Орбіталь

Рис. 7.6 – Три р-орбіталі

Дата добавления: 2014-01-07