Согласно теории химического строения органических соединений А. М. Бутлерова, основным элементом является углерод, во всех органических молекулах он проявляет строго определенные валентные свойства. Валентность углерода В органической химии атом углерода всегда находится в возбужденном состоянии и является четырехвалентным. Это означает, что он всегда образует ровно 4 химические связи (общие электронные пары) с другими атомами. Соблюдение валентности в различных типах соединений выглядит следующим образом:
- Одинарные (ординарные) связи: Углерод связан с четырьмя разными атомами (например, в метане или этане ). Вокруг каждого атома углерода ровно 4 черточки-связи. Двойные связи: Углерод образует одну двойную и две одинарные связи (например, в этилене ). Суммарное количество связей всё равно равно 4. Тройные связи: Углерод образует одну тройную и одну одинарную связь (например, в ацетилене ). Сумма связей остается равной 4.
Основные постулаты теории Бутлерова Для проверки правильности написания структурной формулы любого углеводорода используются следующие правила:
- Порядок связи: Атомы в молекулах соединены друг с другом в строгой последовательности в соответствии с их валентностью.
- Валентность водорода: Водород всегда одноволентен, поэтому он всегда находится на периферии молекулы и соединен только с одним атомом.
- Валентность кислорода: Если в соединении есть кислород, он должен быть двухвалентным (образовывать 2 связи).
Примеры правильного и неправильного строения
| Соединение | Формула | Соответствие валентности |
|---|---|---|
| Метан | Соблюдена: у — 4 связи, у каждого — 1 связь. | |
| Этан | Соблюдена: каждый соединен с 3 атомами и 1 атомом (итого 4). | |
| Пропен | Соблюдена: первый (2+2), второй (2+1+1), третий (1+3). | |
| Ошибочная структура | Нарушена: у среднего углерода было бы 5 связей, если добавить водороды. |
Как проверить валентность самостоятельно Чтобы убедиться, что в конкретном углероде соблюдены все валентности, нужно подсчитать количество связей, отходящих от символа на структурной схеме:
- Каждая черточка (связь) считается за 1.
- Количество приписанных атомов водорода (индекс у ) также считается за соответствующее число связей. Сумма всегда должна быть равна 4.
Если вам нужно разобрать конкретную химическую формулу на предмет ошибок в валентности, я могу провести её полный структурный анализ.