Was gibt drei Möglichkeiten, Kohlenstoffatome in Molekülen Arrangiert Werden
? Die wahre Wunder der organischen Chemie liegt in der umwerfenden Vielfalt von Molekülen können Sie aus nur Kohlenstoff, Sauerstoff und einer Handvoll anderer Elemente machen . Viel von dieser beeindruckenden Vielseitigkeit resultiert aus den Eigenschaften von Kohlenstoff selbst, die insgesamt vier Anleihen mit seinen Nachbarn bilden können. Wo Kohlenstoffatomen betroffen sind , können Sie mit drei Arten von Bindungsanordnungen treffen werden . Sp3 - Hybrid
Wenn ein Kohlenstoffatom mit vier Nachbarn durch Einfachbindungen verbunden , Chemiker nennen es sp3 - hybridisiert. Moleküle mit nur sp3 -hybridisierten Kohlenstoffatomen sind gesättigte Verbindungen und einen gesättigten Kohlenwasserstoff , die nur Wasserstoff und Kohlenstoff enthält, wird als ein Alkan . Typischerweise sind die Winkel zwischen den vier Bindungen umgibt ein sp3 -hybridisierten Kohlenstoff ~ 109,5 Grad. Wenn die Kohlenstoffatome sind gezwungen, eine Vereinbarung mit kleineren Bindungswinkel anzunehmen , wird die Verbindung höherer Energie und damit instabil. Dieser Effekt ist Bond - Winkelspannung genannt .
Sp2 - Hybrid
sp2- Kohlenstoffe haben zwei Einfachbindungen und eine Doppelbindung . Atome an den beiden Enden einer Einfachbindung kann sich drehen , während Atome an jedem Ende der Doppelbindung nicht , so Moleküle sind frei um Einfachbindungen , aber keine Doppelbindungen zu drehen. Die Bindungswinkel um ein sp2 -hybridisierten Kohlenstoff sind in der Regel etwa ~ 120 Grad oder so . Moleküle, die eine Doppelbindung zwischen zwei sp2 -hybridisierten Kohlenstoffatomen enthalten, Alkene und die ungesättigte sein. Ungesättigte Fette , zum Beispiel Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen , während gesättigte Fette nicht.
Sp- Hybrid
sp-hybridisierten Kohlenstoffatome haben entweder ein Einfachbindung und eine Dreifachbindung oder zwei Doppelbindungen . Sie weisen eine lineare Konfiguration , also die Dreifachbindung und Einfachbindung sind ~ 180 Grad zueinander . Verbindungen, die zwei Kohlenstoffatome miteinander verbunden sind Triple- Alkine genannt enthalten ; Acetylen, ein Kraftstoff in Schweißbrenner verwendet wird, ist das einfachste Beispiel . Ein weiterer interessanter Verbindung mit einem sp-hybridisierten Verbindung Cyanwasserstoff , eine berüchtigte Gift, das auch bei der organischen Synthese ist .
Ungesättigtheitsgrade
Es ist ein handliches Trick, den Sie verwenden können, um herauszufinden, wie viele Doppel-oder Dreifachbindungen und Ringe eine Verbindung enthält . Zuerst nehmen Sie die Anzahl der Kohlenstoffatome , multiplizieren Sie diese Zahl durch 2 und addieren 2. Anschließend subtrahieren 1 für jeden Halogenid ( Brom, Chlor, etc.) , die in dem Molekül , und fügen Sie 1 für jedes Stickstoffatom . Jetzt subtrahieren Sie die Anzahl der Wasserstoffatome im Molekül tatsächlich vorhanden ist und teilt das Ergebnis durch 2. Die Zahl, die Sie erhalten, ist Ihre Ungesättigtheitsgrade . Jeder Ring oder Doppelbindung entspricht einem Grad der Ungesättigtheit , wobei jeder Dreifachbindung gleich zwei Grad von Ungesättigtheit ist . Wenn das MolekularformelC5H12 , beispielsweise gibt es 0 Grad der Ungesättigtheit . C5H10 hingegen muss entweder einen Ring oder eine Doppelbindung .