Структурното и молекулна формула: ацетилен

Особености на структурата на ацетилен засягат нейната свойства, производство и приложение. Символ състав на веществото, - _{С2-Н 2} - е най-простата си и бруто-формула. Ацетилен се формира от два въглеродни атома, между които има тройна връзка. Присъствието му отразява различните видове формули и модели на етинил молекули, които позволяват да се разбере проблема за влиянието на структурата на свойствата на веществата.

Алкини. Общата формула. ацетилен

Алкин въглеводороди или ацетилен, са ациклични, ненаситен. Веригата на въглеродните атоми - не е затворена, тя съдържа прости и сложни връзки. Състав алкини отразява обобщена формула _СпН2п на _{- 2.} Молекулите на този клас вещества присъства една или повече тройни връзки. Ацетиленови съединения са ненаситени. Това означава, че само един въглероден валентност се осъществява с водород. Останалите три връзки са използвани в комбинация с други въглеродни атоми.

Първият - и най-известният представител на алкин - ацетилен или етин. Най-тривиално наименование на веществото произлиза от латинската дума «acetum» - «оцет" и гръцката - «hyle» -. «Дърво" Основателят на хомоложна серия е създадена през 1836 г. в химически експерименти, по-късно материал се синтезира от въглерод и водород, Е. Дейви и М. Berthelot (1862). При обикновена температура и при атмосферно налягане ацетилен в газообразно състояние. Той е безцветен газ, без мирис, умерено вода. Etin лесно разтворим в етанол и ацетон.

Молекулната формула на ацетилен

Etin - просто е бил член на хомоложния ред, неговия състав и структура отразява по формулата:

1. _{С2-Н 2} - състав молекулно запис етинил, което показва, че веществото, образуван от два въглеродни атома и същия брой водородни атоми. От тази формула, може да се изчисли молекулното и молекулна маса съединение. Н _(С2-Н2) = 26, както добре. д. м., M _(С2-Н2) = 26,04 грама / мол.
2. Н: С ::: С: Н - електронно-точка формула ацетилен. Тези изображения, наречени "Люис структура" отразява електронната структура на молекулата. Чрез трябва да се спазват правилата за писане: водороден атом, има тенденция да притежават свързващо конфигурация химическа на валентността черупката на хелий, други елементи - външната октет на електрони. Всяка дебелото черво е обща за два атома или свободна двойка електрони от външния слой.
3. Н-С = С-Н - ацетилен структурна формула показващ процедура и кратността на връзки между атоми. Тире замества една двойка електрони.

Модели ацетилен молекула

Формули, показваща разпределението на електрони служат като основа за създаване на атомните орбитални модели, формули молекули пространствени (Stereochemistry). Дори в края на XVIII век пролиферираха sharosterzhnevye модел - например топки от различни цветове и размери, показващи въглерод и водород, които образуват ацетилен. Структурната формула на молекулата е представена под формата на пръти, които представляват химически връзки и броят на всеки атом.

Sharosterzhnevaya модел възпроизвежда ацетилен връзка ъгли равни на 180 °, но в молекулата на internuclear разстояние приблизително усеща. Кухините между зърната не създават идеи за пространство пълнене атома електронна плътност. Dreydinga недостатък се отстранява в модели показателни за атомните ядра не са топките и точките на свързване на прътите към друг. Съвременните триизмерни модели дават по-жива картина на атомни и молекулни орбитите.

Хибридни атомна орбитала на ацетилен

Carbon във възбудено състояние има три р орбитали и една е с несвоен електрони. При образуването на метан _(СН4) те са включени в създаването на равностойни връзки към водородните атоми. Известният американски учен L. Полинг разработен доктрината на хибридния състоянието на атомни орбитали (AO). Обяснението на поведението на въглерод в химични реакции е в схема АД по форма и енергия, образуването на нови облаци. Хибридните орбитали дават по-силни връзки, да стане резистентен формула.

ацетиленови въглеродни атома в молекулата, за разлика от метана подлага на SP-хибридизация. смесени S- и п електрони във формата и енергия. Има два SP-орбитали, които са разположени под ъгъл от 180 °, насочени върху противоположните страни на сърцевината.

тройната връзка

ацетиленови хибриден електронни облаци на въглерод, участващи в създаването на а-връзки със същите съседни атоми, с водород в С-Н двойки. Останалите две са перпендикулярни една на друга не-хибридни р-орбитален. В молекулата на етинил те участват в образуването на две пи-връзки. Заедно с σ възниква тройна връзка, която отразява структурната формула. Ацетилен различава от етан и етилен разстояние между атоми. Тройната връзка е по-кратък от двойно, но има голям запас от енергия е по-силна. Максималната плътност на И-и пи-връзки в перпендикулярни направления, което води до образуване на цилиндрична електронен облак.

Характеристики на химичната връзка на ацетилен

Етинил молекула има линейна форма, която в идеалния случай отразява химична формула ацетилена - Н-С = С-Н. Въглеродни и водородни атоми са разположени по права линия между тях има 3 2 σ- и я-връзки. Свободно движение, завъртане по ос С-С не е възможно, това е възпрепятствано от наличието на множество връзки. Други характеристики на тройната връзка:

• брой двойки електрони, свързващ два въглеродни атома, - 3;
• дължина - 0.120 пМ;
• фрактура енергия - 836 кДж / мол.

За сравнение: в молекулите на етан и етилен единична дължина и двойно химична връзка - 1.54 и 1.34 пМ, съответно, енергийната междина С-С е 348 кДж / мол, С = С - 614 кДж / мол.

хомолози на ацетилен

Ацетилен - простият представител на алкин чиито молекули също представлява тройна връзка. _СН3 пропин S≡SN - хомолог ацетилен. Формула трети Представителни алкини - бутин-1 - _{СН3 СН2} S≡SN. Ацетилен - общо наименование за етин. Систематичното номенклатурата на алкини следва правилата на IUPAC:

• в линейни молекули посочва името на главната верига, която е резултат от гръцката числото, към който се добавя суфикс -В и атомен номер с тройна връзка, например етинил, пропинил, бутин-1;
• номерацията на основната верига атоми на молекулата започва в края най-близо до тройната връзка;
• за разклонена въглеводородна идва първа страна клон име, следвано от името на главната верига атоми с -В наставка.
• крайната част тук - фигура показва местоположението на тройната връзка в молекулата, например, 2-бутин.

Изомерия алкин. Зависимостта на свойствата на структурата

Етин и пропин имат позиционни изомери тройна връзка, изглежда, че, тъй като бутин. Изомери на въглероден скелет са пентин, следван от хомолози. Отнесено към тройната връзка не изглежда региоизомери ацетиленови въглеводороди.

Първият 4 хомолог етинил - газ, слабо разтворим във вода. Ацетиленови въглеводороди _С5 - С ₁₅ - течност. Твърдите вещества са етинил хомолози, започващи с С ₁₇ въглеводород. Химичната природа на алкини при значително влияние на тройната връзка. Въглеводороди на този тип активен от етилен, различните частици са приложени. Тя се основава на този имот етинил широко използван в промишлеността и технологиите. При изгарянето на ацетилен, голямо количество топлина, която се използва в газово рязане и заваряване на метали.