Какая связь в молекулах алканов

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

В молекулах алканов (предельных углеводородов) присутствуют два типа химических связей: C–C (углерод-углерод) и C–H (углерод-водород). Все связи в алканах являются одинарными (простыми) и относятся к типу σsigma-связей (сигма-связей). 1. Гибридизация и геометрия Все атомы углерода в алканах находятся в состоянии sp3s p cubed-гибридизации. Это означает, что одна ss-орбиталь и три pp-орбитали смешиваются, образуя четыре одинаковые гибридные орбитали.

  • Угол связи: Направленность этих орбиталей в пространстве соответствует вершинам тетраэдра, поэтому валентный угол составляет примерно 109,5°.
  • Форма: Молекулы имеют зигзагообразное (для длинных цепей) или объемное тетраэдрическое строение.

2. Характеристика σsigma-связей σsigma-связь образуется при перекрывании электронных облаков вдоль осевой линии, соединяющей ядра атомов. Это наиболее прочный вид ковалентной связи.

  • Связь C–C: Является ковалентной неполярной. Она образуется путем перекрывания двух sp3s p cubed-гибридных орбиталей соседних атомов углерода. Длина связи составляет примерно 0,154 нм. Связь C–H: Является ковалентной слабополярной. Она образуется при перекрывании sp3s p cubed-гибридной орбитали углерода и ss-орбитали водорода. Длина связи составляет примерно 0,109 нм.

3. Энергия и прочность Связи в алканах отличаются высокой прочностью, что обуславливает химическую инертность этих соединений при обычных условиях:

  • Энергия связи C–C составляет около 348 кДж/моль.
  • Энергия связи C–H составляет около 412 кДж/моль.

4. Особенности вращения Важной особенностью одинарных σsigma-связей является возможность свободного вращения атомов и групп атомов вокруг оси связи C–C. Это приводит к существованию различных пространственных форм молекулы — конформаций. Итоговая таблица

Тип связи Вид перекрыванияПолярностьЭнергия (кДж/моль)
C–C sp3s p cubedsp3s p cubedНеполярная~348
C–H sp3s p cubedssСлабополярная~412

Я могу составить для вас таблицу физических свойств алканов или расписать механизмы реакций, в которые они вступают. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар