La struktura kaj molekula formulo: acetileno

Trajtoj de la strukturo de acetileno influas liajn proprietojn, produktado kaj apliko. Simbolo komponado de la substanco - C ₂ H ₂ - estas ĝia plej simpla kaj malneta-formulo. Acetileno estas formita de du atomoj de karbono, inter kiuj estas triobla ligo. Lia ĉeesto reflektas la malsamajn tipojn de formuloj kaj modeloj ethinyl molekuloj kiuj permesas kompreni la problemon de la strukturo influo sur la proprietoj de substancoj.

Alquinos. La ĝenerala formulo. acetileno

Alquino hidrokarbonoj, aŭ acetileno, estas necikla, saturitaj. La ĉeno de atomoj de karbono - ne estas fermita, ĝi enhavas simplajn kaj multnombraj ligoj. Komponado alquinos reflektas la resumo formulo C _n H _{2n - 2.} La molekuloj de ĉi tiu klaso de substancoj ĉeestas unu aŭ pli triobla ligo. Acetileno komponaĵoj estas saturitaj. Tio signifas, ke nur unu karbono valenco realigas hidrogeno. La ceteraj tri obligacioj estas uzita kune kun aliaj atomoj de karbono.

La unua - kaj plej fama reprezentanto de alquino - acetileno aŭ ethyne. La bagatela nomo de la substanco estas derivita de la latina vorto «acetum» - «vinagro" kaj la greka - «hyle» - «arbo." La fondinto de la homologa serio estis fondita en 1836 en kemiaj eksperimentoj, poste materialo estis sintezita de karbono kaj hidrogeno, E. Davy kaj M. Berthelot (1862). Ĉe ordinaraj temperaturoj kaj ĉe atmosfera premo acetileno en la gasa stato. Estas senkolora gaso, sen odoro, ŝpareme akvo. Etin facile solvebla en etanol kaj acetono.

La molekula formulo de acetileno

Etin - nur membro de lia homólogo serio, lia komponado kaj strukturo reflektas la formulo:

1. C ₂ H ₂ - molekula ethynyl registradon komponaĵo, kiu donas indiko, ke la substanco formita de du atomoj de karbono kaj la sama kvanto de atomoj de hidrogeno. Per ĉi tiu formulo, oni povas kalkuli la molekula kaj molar maso kombinaĵo. Ro (C ₂ H ₂₎ = 26 ankaŭ. kaj. m., M (C ₂ H ₂₎ = 26.04 g / mol.
2. H: C ::: C: H - elektrono-punkto formulo acetileno. Ĉi tiuj bildoj, nomitaj "Lewis strukturo" reflektas la elektronika strukturo de la molekulo. Per skribado reguloj devas esti observita: la atomo de hidrogeno emas posedi kemia ligo agordo de la valenta ŝelo de heliumo, aliaj elementoj - la eksteraj octeto de elektronoj. Ĉiu dupunkto estas komunaj al du atomoj aŭ vakua paro de elektronoj de la ekstera tavolo.
3. H-C≡C-H - acetileno strukturan formulo montranta la procedo kaj la multiplicidad de konektoj inter atomoj. Al haltostreko anstataŭas unu paro de elektronoj.

Modeloj acetileno molekulo

Formuloj montrante elektrono disdonado servis kiel la bazo por krei atoma orbita modeloj, spaca formuloj molekuloj (estereoquímica). Eĉ ĉe la fino de la jarcento jarcento proliferis sharosterzhnevye modelo - ekzemple, la pilkoj de malsamaj koloroj kaj grandecoj, indikante la karbono kaj hidrogeno, kiu formas acetileno. La formulo estructural de la molekulo estas prezentita en la formo de stangoj kiuj reprezentas kemiaj ligoj kaj la nombro de ĉiu atomo.

Sharosterzhnevaya modelo reproduktas acetileno ligo anguloj egala al 180 °, sed en molekulo de internuclear distanco proksimume reflektis. La malplenoj inter la bidoj ne kreas ideojn pri spaco kompletigo atomoj elektronika denseco. Dreydinga malavantaĝon estas forigita en modeloj indika de atomaj kernoj ne estas la pilkoj, kaj la punktoj de rilato de la stangoj al la alia. Moderna tridimensiaj modeloj doni pli vivos bildon pri la atoma kaj molekula orbitoj.

Hibrida orbitales atomaj de acetileno

Karbono en la ekscitita stato havas tri p orbitales kaj unu s kun neparaj elektronoj. En la formado de metano (CH ₄₎ estas implikitaj en kreado ekvivalenta ligilojn al hidrogeno atomoj. Renoma usona klerulo L. Pauling evoluigis la doktrinon de la híbrido stato de orbitales atomaj (AO). La ekspliko de la konduto de karbono en kemiaj reakcioj estas en alineación JSC en formo kaj energio, la formado de novaj nuboj. Hibrida orbitales donas fortajn ligojn, fariĝis imuna formulo.

acetileno karbono atomoj en la molekulo, malkiel la metano submetita al sp-hibridiĝo. miksitaj s- kaj p elektronoj en formo kaj energio. Estas du sp-orbitoj, kiuj kuŝas en angulo de 180 °, direktita kontraŭ flankoj de la kerno.

la triobla ligo

La acetileno hibrida elektrono nuboj de karbono implikita en kreado σ-obligacioj kun la sama najbaraj atomoj kun hidrogeno en la C-H paroj. La ceteraj du estas perpendiculares inter oni ne-hibrida p-orbital. En la molekulo de ethinyl partoprenas en la formado de la du π-obligacioj. Kune kun σ ekestas triobla ligo, kiu reflektas la strukturan formulon. Acetileno diferencas de etano kaj etileno distanco inter atomoj. La triobla ligo estas pli mallonga ol duobla, sed havas grandan rezervon de energio estas pli forta. La maksimuma denseco de σ- kaj π-obligacioj estas en perpendikulara kampoj, kiu kondukas al la formado de cilindra elektrona nubo.

Trajtoj de la kemia ligo en acetileno

Ethynyl molekulo havas lineara formo, kiu ideale reflektas la kemia formulo acetileno - H-C≡C-H. Karbono kaj hidrogeno atomoj situas laŭ rekto therebetween havanta 3 2 σ- kaj π-obligacioj. Liberaj movado, rotacio laŭ la akso C-C ne eblas, tio estas neebligita de la ĉeesto de multnombraj ligoj. Aliaj trajtoj de la triobla ligo:

• numeron de paroj de elektronoj, konektanta du karbonatomoj, - 3;
• longo - 0,120 nm;
• frakturo energio - 836 kJ / mol.

Por komparo: en la molekuloj de etano kaj etileno sola longo kaj duobla kemia ligo - 1.54 kaj 1.34 nm, respektive, la energio breĉo C-C estas 348 kJ / mol, C = C - 614 kJ / mol.

homologaĵoj de acetileno

Acetileno - la plej simpla reprezentanto de alquino kies molekuloj ankaŭ prezenti triobla ligo. _CH3 Propyn S≡SN - homologaĵo acetileno. Formulo tria Reprezentanto alquinos - butyne-1 - CH ₃ CH ₂ S≡SN. Acetileno - la komuna nomo por ethyne. La sistema nomenklaturo de alquinos sekvas la regulojn de la IUPAC:

• en lineara molekuloj indikis la nomon de la ĉefa ĉeno, kiu leviĝis el la greka numeralo, al kiu estas aldonita la sufikso -in kaj atomnumero kun triobla ligo, ekz ethynyl, propynyl, butyn-1;
• kalkulitaj la ĉefa ĉeno atomoj de la molekulo komencas fine plej proksima al la triobla ligo;
• por ramificado hidrokarbonoj venas unua flanko branĉo nomo, sekvita de la nomo de la ĉefa ĉeno atomoj kun la sufikso -in.
• fina parto ĉi tie - figuro indikas la lokon de la triobla ligo en la molekulo, ekzemple, 2-butyne.

Isomerism alquino. La dependeco de la proprietoj de la strukturo

Ethyne kaj propyne havas pozicia izomeroj triobla ligo, aperas, ekde butyne. Izomeroj de karbono skeleton jam pentyne, sekvata de la homólogos. Relativa al la triobla ligo ne aperas regioisomers acetileno hidrokarbonoj.

La unuaj 4 homolog ethinyl - gaso, malbone solvebla en akvo. Acetilénicos hidrokarbonoj C ₅ - C ₁₅ - fluida. Solidoj estas ethynyl homologs komencante kun C ₁₇ hidrokarbonoj. La kemia naturo de alquinos sub signifa influo de la triobla ligo. Hidrokarbonoj de ĉi tipo aktivaj ol etileno, la malsamaj eroj estas fiksitaj. Ĝi bazita sur ĉi tiu proprieto ethynyl vaste uzataj en industrio kaj teknologio. En la brulado de acetileno, granda kvanto de varmego kiu estas uzata en gaso kortego kaj veldo metaloj.