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的结构和分子式:乙炔
乙炔的结构特征影响其性能,生产和应用。 C 2 H 2 - -的物质的组合物符号是其最简单的和总的配方。 乙炔是由两个碳原子,有一个三键之间形成。 它的存在反映了不同类型的公式和模型乙炔分子,让了解的关于物质的性质结构影响的问题。
炔烃。 通式。 乙炔
炔烃,或乙炔,是无环的,不饱和的。 碳原子的链 - 不是封闭的,它包含简单和多重键。 组合物的炔反映了摘要式C n H 2n个 - 2。 这类物质的分子是本的一个或多个三键。 乙炔化合物是不饱和的。 这意味着,只有一个碳价被氢实现。 剩余的三个键在与其它碳原子结合使用。
第一种 - 炔和最有名的代表 - 乙炔或乙炔。 «醋 - 物质的俗名是来自拉丁词«醋酸溶液»导出”和希腊 - «hyle» - «一棵树” 同源系列的创始人在建立于1836年 化学实验, 后材料从碳和氢,E·戴维和M·伯特洛(1862)合成。 在普通温度和气态大气压乙炔。 它是一种无色气体,无味,微溶于水。 生成素易溶于乙醇和丙酮。
乙炔的分子式
生成素 - 只是一个其同源系列的构件,其组成和结构反映下式:
- C 2 H 2 -分子乙炔记录用组合物,其给出该物质由两个碳原子和相同数目的氢原子而形成的指示。 由该公式,可以计算在分子和 摩尔质量 化合物。 先生(C 2 H 2)= 26,以及。 即米,M(C 2 H 2)=26.04克/摩尔。
- 的H:C ::: C:H - 电子点式乙炔。 这些图像,称为“刘易斯结构”反映 的电子结构 的分子。 通过写规则必须遵守:氢原子趋向于具有氦的价电子层,其它元素的化学键合结构 - 电子的外八位字节。 每个结肠常见的是两个原子或孤对电子的外部层的电子。
- H-C≡C-H - 表示的程序和原子之间的连接的多重性乙炔结构式。 破折号替换一对电子。
模型乙炔分子
式示出电子分配服务作为创建原子轨道模型,空间公式分子(立体化学)的基础。 即使在XVIII世纪末激增sharosterzhnevye模型 - 例如,不同的颜色和大小的球,指示了形成乙炔的碳和氢。 该分子的结构式示于表示化学键,并且每个原子的数目的杆的形式。
Sharosterzhnevaya模型再现乙炔键角等于180°,但在核间距离的大约分子反射。 珠之间的空隙不创建有关空间填充原子的电子密度的想法。 Dreydinga缺点被消除在指示原子核的模型不是滚珠,并且相互杆的连接点。 现代的三维模型给出的原子和分子轨道的一个更生动的画面。
乙炔混合原子轨道
碳在激发态具有三个p轨道和一个S具有未配对电子。 在甲烷(CH 4)的形成它们参与创建等效键合的氢原子。 著名美国学者 L·保林 开发原子轨道(AO)的混合状态的学说。 在化学反应中的碳的行为的解释是在对准JSC在形式和能量,新云的形成。 杂化轨道给出更牢固的关系,成为耐公式。
在分子中的乙炔碳原子,不同于经受SP-杂交的甲烷。 混合s-和p-电子在形状和能量。 有两个SP-轨道,其位于以180°的角度,针对在芯的相对侧。
三键
碳的乙炔的混合电子云参与与在C-H对氢同相邻原子建立σ-键。 剩余的两个是彼此垂直的非混合p轨道。 在乙炔的分子他们参加2个π键的形成。 连同σ产生三键的,这反映了结构式。 乙炔不同于原子之间乙烷和乙烯的距离。 三键比双短,但具有能量的大储备更强。 的σ-和π-键的最大密度在垂直字段,这导致一个圆柱形电子云的形成。
乙炔化学键的特点
乙炔分子具有直线形状,其理想地反映了化学式乙炔 - H-C≡C-H。 碳和氢原子被沿直线位于其间具有3 2σ-和π-键。 自由移动,旋转沿着轴线C-C是不可能的,这是由多个键的存在阻止。 三键的其他功能:
- 对电子的数量,连接两个碳原子, - 3;
- 长度 - 0.120纳米;
- 断裂能 - 836千焦/摩尔。
对于比较:在乙烷和乙烯的单长度和双化学键的分子 - 1.54和1.34纳米,分别能隙C-C是348千焦/摩尔,C = C - 614千焦/摩尔。
乙炔的同系物
乙炔 - 其分子还提出了一种三键的炔烃的最简单的代表。 CH3丙炔S≡SN -同源乙炔。 式第三代表性炔烃-丁炔-1 - CH 3 CH 2S≡SN。 乙炔 - 乙炔为通用名称。 的系统命名法, 炔遵循IUPAC的规定:
- 在线性分子所表示的主链,其从希腊数字出现的名称,该名称被添加后缀-in和原子序数与三键,例如乙炔基,丙炔基,丁炔-1-;
- 分子的主链原子的编号起始于最靠近三键的末端;
- 为支链烃至上侧分支名,接着用后缀-in的主链原子的名称。
- 这里最后的部分 - 图表示分子中的三键的位置,例如,2-丁炔。
异构炔。 该结构的特性的依赖性
乙炔和丙炔有位置异构体三键,它们出现的,因为丁炔。 碳骨架的异构体已经炔,其次是同系物。 相对于三键没有出现结构异构体乙炔类。
第一4同源物的乙炔基 - 气体,难溶于水。 炔烃的C 5 - C 15的-流体。 固体与C 17烃开始乙炔基同系物。 炔烃的三键的显著影响下化学性质。 此的烃 类型比乙烯活性,不同的颗粒附着。 它基于此属性乙炔广泛应用于工业和技术。 在乙炔中,在气体切割和焊接金属中使用的大量的热的燃烧。
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