Prostorna struktura molekula organske supstance i anorganske

Prostorna struktura molekula anorganskih i organskih tvari je od velike važnosti u opisu njihova kemijska i fizikalna svojstva. Ako uzmemo u obzir pitanje kako je navedeno bukovok i brojeva na papiru nije uvijek moguće doći do ispravnih zaključaka. Za opisivanje mnogih pojava, posebno one povezane s organska kemija, potrebno je znati stereometric molekularna struktura.

Što je geometrija

Geometrija - je presjek kemije koja objašnjava svojstva molekula tvari u smislu svoje strukture. I prostorni prikaz molekula ima važnu ulogu, jer to je ključ za rješavanje mnogih bio-organska pojava.

Geometrija je skup osnovnih pravila, koji mogu biti gotovo bilo koja molekula prisutna u rasutom obliku. Nedostatak bruto formule, pisane u konvencionalnom list papira, je nemogućnost otkriti kompletan popis svojstava ispitivane tvari.

Primjer može dogoditi octenu kiselinu, koja pripada klasi dvobaznog. To je slabo topljiv u vodi, nije otrovan i može se naći u prirodi. No, ako promijenite prostorni raspored COOH skupina, mogu dobiti sasvim drugačiju stvar - maleinske kiseline. To je lako topiv u vodi, može dobiti samo umjetno, to predstavlja rizik za ljude zbog toksičnih svojstava.

Stereokemijski teorija van't Hoff

U 19. stoljeću M.Butlerova prikaz ravnu strukturu bilo koje molekule nisu mogli objasniti mnoge od svojstava tvari, posebice organski. To je dovelo do pisanja van't Hoff raditi „Kemija u prostoru”, u kojoj je dodala teorija M.Butlerova svoja istraživanja na ovom području. On je predstavio koncept prostorne strukture molekula, a također objasnio važnost otkrića kemijskih znanosti.

Dakle, to je dokazao postojanje tri tipa mliječne kiseline: mesa, mliječnih proizvoda i rotacijskog kiselog vrenja mliječne. Na list papira za svaki od tih tvari je strukturna formula je isti, ali je prostorna struktura molekula objašnjava ovaj fenomen.

Posljedica stereokemijskim teorije van't Hoff je dokaz činjenice da je ugljikov atom nije ravna, kao njezina četiri valentni obveznice se pretvaraju u visini od zamišljenog tetraedra.

Piramidalna Prostorna struktura organskih molekula

Na temelju njihovih nalaza van't Hoff i njegova istraživanja, svaki ugljikov kostur organske tvari mogu biti predstavljeni u obliku tetraedra. Tako možemo uzeti u obzir četiri moguća slučaja formacije C-C veze na te objasniti strukturu tih molekula.

Prvi slučaj - kada je molekula je jedan ugljikov atom koji daje 4 zbog vodika protona. Prostorna struktura molekule metana je skoro točno obris tetraedra Međutim kut valencija neznatno mijenja s obzirom na interakcije vodikove atome.

Formiranje kemijskih veza C-C može biti predstavljena kao dvije piramide, koji su spojeni pomoću zajedničkog vrhom. Takve izgradnje molekula može se vidjeti da su ti tetraedri može okretati oko svoje osi i promjena položaja slobodno. Ako uzmemo u obzir ovaj sustav kao primjer etana molekula ugljika u kosturu su stvarno mogli okretati. Međutim, dvije posebne odredbe poželjni energetski povoljan da se vodik u Newman projekciji ne preklapaju.

Prostorna struktura molekula etilen trećoj izvedbi ilustrira formiranje C-C veza, kada su dva imaju zajednički tetraedar vezan, tj presjeći na dva susjedna vrha. Postalo je jasno da se zbog te kretanja molekula stereometric ugljikovih atoma položaj u odnosu na njegovu os je teško, jer To zahtijeva razbijanje jedan od linkova. Ali postaje moguće da se dobije cis i trans izomere tvari kao dvije slobodne radikale na svaki ugljik može biti smješten bilo spekularno ili poprečno.

Cis- i trans-molekula objašnjava postojanje fumarne kiseline i maleinske kiseline. Između atoma ugljika u tih molekula formira dvije veze, a svaki od njih ima jedan atom vodika i COOH skupina.

Posljednji slučaj, koji karakterizira prostorna molekularne strukture može biti predstavljen s dva piramida koji imaju zajedničku lice i spojene s tri vrha. Primjer je molekula acetilen.

Prvo, takve molekule nisu cis- i trans-izomera. Drugo, atomi ugljika ne mogu okretati oko svoje osi. I treće, svi atomi i radikala nalaze se na jednoj osi, a kut veza za 180 stupnjeva.

Naravno, opisane slučajevima može se primijeniti na tvari koje kostur sadrži više od dva atoma vodika. Načelo konstrukcije stereometric takvih molekula održava.

Prostorna struktura anorganske molekule

Formiranje kovalentnih veza na anorganske spojeve mehanizmom sličan organskih tvari. Za tvorbu veze zahtijeva usamljeni elektron pari dva atoma koji čine ukupni elektronski oblak.

Preklapanje orbitala formiranjem kovalentnih veza pojavljuje na jednoj crti u jezgri atoma. Ako atomom tvori dva ili više komunikacije, udaljenost između njih karakterizira kutom od veze.

Ako uzmemo u obzir molekule vode, koji se sastoji od jednog atoma kisika i dva atoma vodika, kut valencija bi idealno bi doći do 90 stupnjeva. Međutim, eksperimentalni studije su pokazale da je ta vrijednost 104,5 stupnjeva. Prostorna struktura molekula koje se razlikuju od teoretski predvidjeti zbog sila interakcije između atoma vodika. Oni odbijaju, a time i povećanje kuta veza između njih.

Sp-hibridizacija

Križanje - teorija formiranja istih hibridnih orbitala molekule. To se događa zbog središnjeg atoma usamljeni elektron parovima na različitim razinama energije.

Na primjer, smatra da je formiranje kovalentnim vezama BeCl2 molekule. Berilij usamljeni elektron parovi na S & P razinama, što u teoriji bi trebao izazvati formiranje grubi uglu molekule. Međutim, u praksi su linearni, a kut obveznica je 180 stupnjeva.

Sp-hibridizacija se koristi u formiranje dvije kovalentne veze. Međutim, postoje i druge vrste stvaranja hibridnih orbitala.

Sp2-hibridizacija

Ova vrsta hibridizacije je odgovoran za prostornu strukturu molekula tri kovalentne veze. Primjer je BcL3 molekula. Središnja barij atom ima tri para nepodijeljenim elektronskim: dva na razini p i jedan na a-razine.

Tri kovalentne veze tako da tvore molekulu koja se nalazi u istoj ravnini, a kut njegova veza 120 stupnjeva.

Sp3-hibridizacija

Slijedeća varijanta formiranja hibridnih orbitala kada središnji atom nepodijeljenim elektronskim par, 4: 3 na p razini i s-1 razini. Primjer takvih tvari - metan. Prostorna struktura metan molekule tetraerd, naznačen time, da je kut veza 109,5 stupnjeva. Mijenja kut je karakteriziran reakcijom vodikove atome s drugima.