Электронная структура атома углерода
Электронная структура атома углеродаХ и м и я
=== Скачать файл ===
В настоящее время органическую химию рассматривают как химию соединений углерода, но, отдавая дань уважения истории, по-прежнему продолжают называть ее органической химией. Поэтому так важно более подробно рассмотреть строение атома этого элемента, характер и пространственное направление образуемых им химических связей. Реальное строение атома углерода гораздо сложнее, чем представлено на приведенной схеме. Нельзя точно определить положение электрона в пространстве вокруг ядра. Поэтому говорят о большей или меньшей вероятности пребывания электрона в данной области пространства. Если бы мы могли сфотографировать атом и на снимке положение электрона отражалось бы в виде точки, то при наложении огромного числа таких снимков мы получили бы картину электронного облака. Чем больше плотность этого облака, тем с большей вероятностью электрон находится в этой области. Атом углерода имеет два вида орбиталей: Эти орбитали отличаются друг от друга не только формой, но и удаленностью от ядра атома. Чем более удалена от ядра орбиталь, тем большую энергию имеет электрон на этой орбитали. Энергия электрона — важнейшая характеристика его состояния. Причем, и это очень важно, энергия электрона в атоме может принимать только определенные значения, а сам электрон может занимать орбиталь на определенном расстоянии от ядра. Эти орбитали отличаются запасом уровнем энергии. Чтобы различать энергетические уровни, их нумеруют в порядке удаления от ядра. Ближайший к ядру — первый 1 , затем второй 2 и т. В атоме углерода первый уровень составляет одна я-орби-таль, на которой находятся два электрона. Второй энергетический уровень атома углерода также содержит s-орбиталь, но большего размера, так как запас энергии электронов на ней выше, чем у электронов первого уровня, а также три р-орбитали. Это гантелеобразные орбитали одного размера, которые взаимно перпендикулярны, подобно осям координат х, у и 2 см. Каждую орбиталь могут занимать два электрона, но с противоположными значениями спинов. Спин электрона появляется лишь при взаимодействии его с другими электронами и с внешним магнитным полем. Спин может иметь только два значения — положительное и отрицательное. Чтобы представить расположение электронов в атоме, надо помнить, что каждый электрон занимает энергетически наиболее выгодное положение, при котором запас его энергии будет наименьшим. Он всегда стремится занять наиболее близкое к ядру положение и попасть на орбиталь более простой формы например, сначала на s-, а уж потом на р-орбиталь. А если в пределах одного уровня имеется несколько одинаковых орби-талей, электроны размещаются вначале каждый на отдельной орбитали с одинаковыми спинами, а уж затем попарно, но с противоположными спинами. Соответственно электронная формула атома углерода будет иметь вид 1s 2 2s 2 2p 2. Очень часто строение электронных оболочек атомов отображают с помощью электронно-графических формул. В них каждая орбиталь обозначается одной клеткой; каждый электрон — стрелкой; направление стрелки соответствует направлению спина. Изобразим электронно-графические формулы атомов углерода и водорода:. Валентность химического элемента чаще всего определяется числом неспаренных электронов. Атом углерода, как видно из электронно-графической формулы, имеет два неспаренных электрона, поэтому с их участием могут образоваться две электронные пары, осуществляющие две ковалентные связи. Однако в органических соединениях углерод не двух-, а всегда четырехвалентен. Такой атом имеет четыре неспаренных электрона и может принимать участие в создании четырех ковалентных связей. Для образования ковалентной связи необходимо, чтобы ор-биталь одного атома перекрывалась с орбиталью другого. При этом чем больше перекрывание, тем прочнее связь. В молекуле водорода Н 2 образование ковалентной связи происходит за счет перекрывания s-орбиталей рис. Химические связи, образующиеся в результате перекрывания электронных орбиталей вдоль линии связи, называются а-связями сигма-связями. Линия связи — прямая, соединяющая ядра атомов. Для в-орбиталей возможен лишь единственный способ перекрывания — с образованием а-связей. Рассмотренный вид связи характерен для молекул этилена С2Н4, ацетилена С2Н2. Но об этом более подробно вы узнаете из следующего параграфа. Запишите электронную формулу атома углерода. Объясните смысл каждого символа в ней. Каковы электронные формулы атомов бора, бериллия и лития? Составьте электронно-графические формулы, соответствующие атомам этих элементов. Составьте электронно-графические формулы распределения электронов по орбиталям в этих частицах. Атому какого химического элемента соответствует электронная формула 1s 2 2s 2 2р 6? Какие катионы и анионы имеют такую же электронную формулу? Составьте электронно-графическую формулу атома и этих ионов. Сравните длины связей в молекулах водорода и фтора. Чем вызвано их различие? Молекулы азота и фтора двухатомны. Сравните числа и характер химических связей между атомами в них. Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам. Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум. При использовании материалов ресурса ссылка на edufuture. Ждем Ваши замечания и предложения на email: По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email: Разработка - Гипермаркет знаний Ждем Ваши замечания и предложения на email: Строение атома углерода В настоящее время органическую химию рассматривают как химию соединений углерода, но, отдавая дань уважения истории, по-прежнему продолжают называть ее органической химией. Изобразим электронно-графические формулы атомов углерода и водорода:
Как сделать красивую косичку быстро и легко
Образец письмао предоставлении юр адреса