В данной презентации представлено электронное строение атома углерода, дано определение понятию гибридизации, а также рассмотрены первое, второе и третье валентные состояния атома углерода на примере основных классов органических соединений: алканов, алкенов и алкинов и рассмотрен пример строения неорганического соединения алмаза .
Валентные
состояния атома
углерода.
Гибридизация.
С – 1s22s22p2
С* – 1s22s12p3
2px 2py
2pz
2px 2py 2pz
2s
1s
2s
1s
sp3 – ГИБРИДИЗАЦИЯ
sр3Гибридизация
sр3Гибридизация смешение одной 2s и трех 2р
орбиталей. Все четыре гибридные орбитали строго
ориентированы в пространстве под углом 109°28'
друг к другу, создавая утолщенными "лепестками"
геометрическую фигуру тетраэдр
Поэтому sp3гибридизованный атом углерода часто
называют "тетраэдрическим".
Состояние углеродного атома с sp3гибридными
орбиталями (первое валентное состояние)
характерно для предельных углеводородов
алканов.
sp3
тетраэдрическое
строение
Схема образования четырех sp3гибридных орбиталей:
а негибридизованные орбитали атома углерода;
б орбитали атома углерода в состоянии sp3гибридизации
2px 2py 2pz
2px 2py 2pz
2s
1s
2s
1s
ЧЕТЫРЕ
ВАЛЕНТНЫЕ
σ СВЯЗИ,
НАПРАВЛЕННЫЕ
К ВЕРШИНАМ
ТЕТРАЭДРА
sp3 – ГИБРИДИЗАЦИЯ
Атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянии sp3
гибридизации. Каждый такой атом способен образовывать четыре
одинарные σ связи как с атомами углерода, так и с атомами
водорода. Например, в этане каждый атом углерода образует одну σ
связь за счет осевого перекрывания гибридной орбитали с гибридной
орбиталью другого атома углерода и три σ связи за счет
перекрывания гибридных орбиталей с s орбиталями трех атомов
водорода
109°28°
СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ
В МОЛЕКУЛЕ МЕТАНА
ОБРАЗОВАНИЯ σСВЯЗЕЙ в этане
ОБЪЕМНАЯ МОДЕЛЬ
МОЛЕКУЛЫ ЭТАНА
Кристаллическая структура алмаза
sр3Гибридизация
sр2Гибридизация
sр Гибридизация
sр2Гибридизация
sр2Гибридизация смешение одной 2s и двух
2рорбиталей, одна 2p не гибридизована и
перпендикулярна плоскости, в которой
расположены три sp2гибридные орбитали.
Состояние атома углерода с sp2гибридными
орбиталями (второе валентное состояние)
характерно для непредельных углеводородов
ряда этилена алкенов
sp2 плоскостное
строение
2px 2py 2pz
2px 2py 2pz
2s
1s
2s
1s
sp2– ГИБРИДИЗАЦИЯ
Схема образования трех sр2гибридных орбиталей:
a негибридизованные орбитали атома углерода;
б орбитали атома углерода в состоянии sp2гибридизации.
ОБРАЗОВАНИЕ σ и πСВЯЗЕЙ В ЭТИЛЕНЕ
sр-Гибридизация
sрГибридизация смешение одной 2s и одной
2рорбитали. Две гибридные орбитали
расположены на одной прямой линии под углом
180° друг к другу. Остальные две
негибридизованные 2рорбитали расположены во
взаимно перпендикулярных плоскостях.
Состояние атома углерода с spгибридными
орбиталями (третье валентное состояние)
характерно для непредельных углеводородов
ацетиленового ряда алкинов.
sp линейное
строение
Схема образования двух spгибридных орбиталей:
а негибридизованные орбитали атома углерода;
б орбитали атома углерода в состоянии spгибридизации
Пространственная
конфигурация молекулы,
центральный атом которой
образует две spгибридные орбитали
2px 2py
2px 2py 2pz
2s
1s
2s
1s
sp– ГИБРИДИЗАЦИЯ
2 σсвязи каждого атома углерода;
2pэлектрона, не участвующие в гибридизации, образуют две
πcвязи, расположенные в двух взаимно перпендикулярных
плоскостях.
σ
а) схема образования
связей
и σ π связей
б) взаимное расположение
σ
СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ
СВЯЗЕЙ В АЦЕТИЛЕНЕ
ОБРАЗОВАНИЯ π СВЯЗЕЙ в АЦЕТИЛЕНЕ
ВОПРОС №1
Какой тип гибридизации не существует
и почему: sр3 , sp2 , sp4 , sp ?
ОТВЕТ: sp4, т.к.
р – орбиталей только 3
ВОПРОС №2
Определите тип гибридизации каждого атома
углерода в молекулах веществ, структурные
формулы, которых записаны ниже.
1) СН3 СН2 СН3;
ОТВЕТ: 1. sp3, sp3, sp3
2) 2) СН2 = СН СН2 СН3;
ОТВЕТ: 2. sp2, sp2,sp3, sp3
3) 3) CH
≡ C СН2 СН3;
ОТВЕТ: 3. sp, sp, sp3, sp3
• Достигли ли вы цели урока?
• В какой степени?
• Какие вопросы вызвали наибольшее
затруднение?
• Оцените свою работу по
предложенному тесту (Приложение1).
Домашнее задание
§4, № 1, 2
По учебнику Химия. 10 класс.
Профильный уровень: учеб. для
общеобразоват. учреждений / О.С.
Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю.
Пономарев, В.И. Теренин; под ред. В.И.
Теренина. 7е изд., перераб. М.: Дрофа,
2005.
валентные состояния углерода.ppt
