część 2 - pro chemia
Transkrypt
część 2 - pro chemia
2016-10-20 Przewidywanie geometrii cząsteczek typu AXn czyli model odpychania się par elektronowych powłoki walencyjnej (VSEPR - Valence-Shell Electron-Pair Repulsion). W cząsteczce wiążące pary elektronowe oraz wolne pary elektronowe utworzone przez elektrony walencyjne znajdują się możliwie najdalej od siebie, aby ich wzajemne odpychanie było jak najmniejsze. LH = σP + WP LH – liczba orbitali zhybrydyzowanych σP – liczba par wiążących typu σ WP – liczba wolnych par elektronowych WP – połowa różnicy liczby elektronów walencyjnych atomu centralnego (w przypadku jonów odpowiednio powiększonej lub pomniejszonej) oraz liczby potrzebnej do uzupełnienia oktetu w atomach X (lub dubletu – dla H) 3. Cząsteczki i wiązania 17 Przykłady zastosowania VSEPR Liniowa AX2 LH = 2 sp WP = 0 Płaska trójkątna AX3 LH = 3 sp2 WP = 0 LH = 3 sp2 WP = 1 Kątowa AX2 3. Cząsteczki i wiązania wolna para 18 1 2016-10-20 Przykłady zastosowania VSEPR Tetraedr AX4 LH = 4 sp3 WP = 0 Piramida trójkątna AX3 LH = 4 sp3 WP = 1 LH = 4 sp3 WP = 2 Kątowa AX2 3. Cząsteczki i wiązania 19 Przykłady zastosowania VSEPR Zdeformowany tetraedr AX4 „Litera T” AX3 Liniowa AX2 wolna para Oktaedr AX6 3. Cząsteczki i wiązania LH = 5 sp3d WP = 1 wolne pary LH = 5 sp3d WP = 2 wolne pary LH = 5 sp3d WP = 3 LH = 6 sp3d2 WP = 0 wolna para 20 2 2016-10-20 Cząsteczka benzenu • kąty między wiązaniami równe 120° • wszystkie wiązania C-C mają taką samą długość 120° hybrydyzacja sp2 tworzenie orbitali typu σ - czołowe nakładanie orbitali zhybrydyzowanych sp2 3. Cząsteczki i wiązania 21 Cząsteczka benzenu – orbitale zdelokalizowane tworzenie orbitali typu π - boczne nakładanie orbitali 2pz kontur orbitalu wiążącego πdel2p Z sześciu orbitali atomowych 2pz powstaje sześć orbitali πdel2p: trzy wiążące i trzy anywiążące kontury obsadzonych orbitali wiążących πdel 3. Cząsteczki i wiązania 22 3 2016-10-20 Cząsteczka benzenu – konfiguracja elektronowa [C6H6]: KKKKKK (σCH)12(σCC)12(πdel)6 RW Rząd wiązania C-C: 1 LEW LEA 1 18 1,5 2 LWZ 2 6 3. Cząsteczki i wiązania 23 Cząsteczki liniowe Cząsteczki dwuatomowe Cząsteczki dwuatomowe homojądrowe: H2, N2, O2 itd. heterojądrowe: HF, NO itd. Cząsteczki trójatomowe: CO2, BeCl2 Cząsteczki trójatomowe: HCN Inne cząsteczki: C2H2 3. Cząsteczki i wiązania 24 4 2016-10-20 Cząsteczki płaskie Kątowe cząsteczki trójatomowe: Trójkątne cząsteczki czteroatomowe: H2O, SO2, NO2 BF3, SO3, CO32- Eten i jego pochodne: 3. Cząsteczki i wiązania 25 Cząsteczki przestrzenne Piramida trójkątna: NH3, PCl3, ClO3 - Tetraedr (czworościan foremny): CH4, NH4+, SO42-, Oktaedr (ośmiościan foremny): SF6, Fe(CN)64-, Co(NH3)63+ 3. Cząsteczki i wiązania 26 5 2016-10-20 Cząsteczki związków organicznych ich kształt i symetria zależy od – hybrydyzacji atomów C • sp3 – przy wiązaniach pojedynczych (CH3-, -CH2-), kąty między wiązaniami ok. 109º • sp2 – przy wiązaniach podwójnych C=C, C=O i w pierścieniach aromatycznych, kąty między wiązaniami ok. 120º • sp – przy wiązaniach potrójnych (CC, CN), kąty między wiązaniami ok. 180º – rotacji fragmentów cząsteczki wokół wiązań pojedynczych (możliwość tworzenia różnych konformacji) 3. Cząsteczki i wiązania 27 Przykładowe konformacje Etan C2H6 naprzemianległa naprzeciwległa Cykloheksan C6H12 „krzesło” 3. Cząsteczki i wiązania „łódka” 28 6