4. Органикалық қосылыстардың классификациясы.
Органикалық қосылыстарды 3 белгісі бойынша кластарға бөледі:
молекула қаңқасының түрі
еселік байланыстардың бар-жоғы
функционалдық топтардың бар-жоғы
Органикалық химияда, әдетте, қосылыстарды 3 негізгі топқа бөледі:
Ациклды алифатикалық қосылыстар, яғни көміртегі атомдары тұйықталмаған тізбек құрайды.
Карбоциклды қышқылдар, молекула құрамында тек көміртегі атомдарынан құралған циклдар (тұйық тізбектер) немесе сақиналар бар қосылыстар. Бұлардың өзі а) алициклды - циклогексан С6Н12; б) ароматты - С6Н6 болып бөлінеді.
|
|
CH2
|
|
CH
|
|
H2C
|
|
|
|
CH2
|
HC
|
|
|
CH
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2C
|
|
|
|
CH2
|
HC
|
|
|
CH
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2
|
|
CH
|
|
Гетероциклды қосылыстар, бұларға цикл құрамында көміртектен басқа элементтер O, S, N т.б.
HC CH
HC CH
O N
фурол пиридин
Атомдар мен молекулалардың электрондық құрылысы Жоспары:
Көміртек атомының электрондық құрылысы, валенттік электрондары.
Электрон орбитальдары. Орбитальдардың гибридтенуі.
Химиялық байланыс.
- және - байланыстар. Қос және үш байланыстар.
Бәріңізге белгілі атомдар оң зарядты ядродан және оны айналып жүретін теріс зарядты электрондардан тұрады. Периодтық таблица мен атом құрылысы тығыз байланысты. Көміртегі атомына тоқталайық
6С 1 s2 2 s2 2 p2
Гунд ережесі бойынша бірінші электрондар жалқы орналасады
Валенттілік – атомның басқа элемент атомдарының белгілі бір санын қосып алу қабілеті.
Элементтердің құрылыс тұрғысынан валенттік атомның сыртқы электрондық қабатындағы электрондар санымен анықталады. Осы жерде айтып кету керек, валенттілік жалқы электрондар санымен анықталады.
С – қалыпты күйде екі жалқы электроны бар. Демек ол екі валентті болуы тиіс.
Химиялық байланыс түзген кезде, белгілі бір энергия жұмсалып, С атомы қозған күйге көшеді. Нәтижесінде 2 s – электронының бірі бос 2 p деңгейшесіне ауысады:
Сонымен қозған күйде көміртегінде 4 жалқы, 1- 2s және 3- 2 p электрондар пайда болады. Көміртегінің органикалық қосылыстарда 4 валенттілік көрсетуін осылайша түсіндіруге болады. 2s 2p 161,5 ккал/моль. Бұл энергия химиялық байланыстың есебінен алынады. С-Н 98,5 ккал/моль, 2С-Н 197 ккал/моль. Демек қозу энергиясына жеткілікті.
Орбитальдар. Орбитальдардың гибридтенуі.
Енді атом ядросының айналасындағы электронның күйін қарастырайық. Электронның бір орынында тұрмай, әрдайым ядроны айнала қозғалыста болатынын білесіздер. Егер элементтердің ядро айналысындағы қозғалыс сәттерін көптеген (миллиондаған) суретке түсіретін болсақ, және оның бәрін бір суретке біріктірсек электрон бұлттарын алар едік. Енді осы бұлттың ала бір сызықпен қиятын болсақ, ядро айналасындағы электрон бұлтының пішіні, яғни орбиталь пайда болады.
Ядро айналасындағы электрон өзінің бүкіл уақытының 95%-ын өткізетін кеңістік (көлем) орбиталь деп аталады. Орбитальдар s, p, d, f болып бөлінеді.
Көріп тұрғаныңыздай электрон орбитальдарының пішіні (формасы), сондай-ақ энергиясы әр түрлі болады. Бірақ зерттеулердің нәтижесіне қарағанда, химиялық байланыстың түзілуіне әр түрлі электрондар қатысуына қарамастан, мысылы, СН4 молекуласында барлық байланыстар бір-бірімен бағыты және энергиясы жағынан тең. Бұның себебін (Л. Полинг ашқан ) гибридтену арқылы түсіндіруге болады.
Химиялық байланыс таза электрон орбитальдарынан емес, гибридтелген, яғни будандасқан орбитальдардың қатысуымен түзіледі екен.
Гибридтену дегеніміз формасы және энергиясы әр түрлі электрон орбитальдарының өзара әрекеттесіп бірдей орбитальдар түзілуі. Пайда болған жаңа орбитальдар гибридтелген орбитальдар деп аталады. Енді гибридтердің түрлерін қарастырайық:
sp – гибридтену: 1s және 1p орбитальдарының әрекеттесуі нәтижесінде жүзеге асады.
+ +
s p
sp2 - гибридтену: 1s және 2p орбитальдарының әрекеттесуінен пайда болады.
sp3 - гибридтену: 1s және 3p орбитальдарының әрекеттесуінен пайда болады.
H метан
СН4-да sp3 – гибридтену жүзеге асады.
Достарыңызбен бөлісу: |