Электронное облако - я-связь
Cтраница 2
 |
Электронное строение НСЗ-СН я-связи в молекуле этилена. [16] |
Если изобразить схематически молекулу этилена ( рис. 4), то все o - связи будут находиться в одной плоскости ( на рисунке - горизонтальной), а электронные облака я-связи ( изображенные в виде объемных восьмерок) будут перпендикулярны этой плоскости. [17]
Характерным элементом структуры ненасыщенных и ароматических соединений являются я-связи различного типа. Электронное облако я-связи в отличие от облака 0-связ и расположено эксцентрично относительно оси соответствующей отары атомов углерода. [18]
 |
Схема возникновения.| Схема возникновения полярности за счет асимметрии ковалентных связей. [19] |
Двойные и тройные связи также обусловливают дипольность молекул, так как их я-связи ( одна в случае двойных и две в случае тройных связей) всегда поляризованы. Электронные облака я-связей смещены в сторону одного из атомов, например в карбонильной группе они смещены в сторону кислорода ( рис. 1), полярность ковалентных связей бывает вызвана их асимметрией. Так, если бы в молекуле воды связи атомов кислорода и водорода располагались симметрично ( рис. 2, а), она была бы неполярной, поскольку, несмотря на смещение орбит электронов к атому кислорода, центры зарядов совпадали бы. [20]
Электронные облака я-связей значитель но более подвижны, чем облака а-связей. Соединения с двумя и более сопряженными двойными связями ( конъюгены) имеют эти характерные облака я-связей у четырех ( и более) стоящих под ряд атомов углерода и обладают рядом особых физических и хи мических свойств ( см. стр. Бензол по своему строению яв ляется резко выраженным конъюгеном. [21]
Согласно Марковникову, атом хлора из молекулы НС1 присоединяется к менее гидрогенизированному атому углерода, а атом водорода-к более гидрогенизированному атому углерода по месту двойной связи. Такой порядок присоединения связан с поляризацией ( смещением) электронных облаков я-связи. Эта связь более рыхлая, чем ia - связь, потому легче деформируется под влиянием радикала СН3, обладающего положительным индукционным эффектом. [22]
Уже упоминалось, что электроны о-связи сосредоточены преимущественно в области, заключенной между ядрами связанных атомов. Электроны я-связи сравнительно менее прочно удерживаются около ядер, и электронные облака я-связи поэтому в большей степени диффузны и иногда могут вступать во взаимодействие с электронными облаками соседних л-связей. Этот эффект имеет особое значение для молекул, которые представляют собой цепь атомов, соединенных попеременно простой и двойной связями. [23]
 |
Электронное строение л-связи в молекуле этилена. [24] |
Связь - качественно иная, чем о-связь, так как я-связь образуется за счет перекрывания двух электронных облаков, расположенных перпендикулярно плоскости, в которой расположены все атомы и а-связи молекулы этилена. Если изобразить схематически молекулу этилена ( рис. 4), то все а-связи будут находиться в одной плоскости ( на рисунке - горизонтальной), а электронные облака я-связи ( изображенные в виде объемных восьмерок) будут перпендикулярны этой плоскости. [25]
Правда, этилен имеет интенсивную полосу поглощения только при 180 нм. Однако для красителей характерно сильное поглощение в видимой части спектра, что связано с наличием нескольких двойных связей, а особенно - двойных связей, чередующихся с ординарными; б) для неорганических соединений при увеличении радиуса атомов возникновение я-связей становится все более затруднительным, так как область перекрывания электронных облаков я-связи неизбежно уменьшается при увеличении расстояния между атомами. [26]
Очевидно, что такой процесс не может осуществляться без затраты энергии. Экспериментально установлено, что четыре заместителя, связанные с этиленовыми атомами углерода, лежат в одной плоскости, как этого и требует модель. Электронное облако я-связи рассредоточивается в пространстве, выходя за пределы узкой области, лежащей между связанными атомами углерода. Наконец, та же рас-средоточенность электронного облака - его меньшая плотность, делает электроны л-связи более подвижными. Эта подвижность сказывается на физических свойствах - легком возбуждении под действием света, что обнаруживается в появлении характерных спектров поглощения ( см. § 196 Физические методы исследования), а также на химических свойствах. Очень важным, например, является эффект сопряжения, с которым мы познакомимся позднее. [27]
Каждый углеродный атом бензола имеет три а-связи, две из которых направлены к соседним атомам углерода, а третья - к атому водорода. Кроме того, каждый углеродный атом имеет л-связь, облако которой расположено перпендикулярно плоскости кольца. Электронные облака я-связей обладают большой подвижностью. Такое строение бензола определяет его особые ( см. стр. [28]
 |
Модель молекулы этилена. [29] |
Двойная связь осуществляется двумя парами электронов, принадлежащими двум связываемым углеродным атомам. Одна пара электронов при этом образует обычную ковалентную 0-связь, вторая пара - так называемую я-связь. Особая конфигурация электронного облака я-связи обусловливает фиксированное направление остальных четырех кова-лентных cr - связей при двух углеродных атомах. [30]
Страницы: 1 2 3