Введение в теорию органической химии. Строение органических молекул «Химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей,

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
Введение в теорию органической химии. Строение органических молекул «Химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей,
Advertisements

Теория строения органических соединений и органических реакций.
Химическая связь Юрмазова Татьяна Александровна Томский политехнический университет.
Фрагменты урока © Романова Ирина Константиновна,2008г.
В образовании химической связи могут принимать участие: Неспаренные электроны Под химической связью понимают такое взаимодействие атомов, которое связывает.
Введение в теорию органической химии. Особенности органических реакций «Химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей,
Ковалентная связь к уроку Химическая связь Работу выполнили: ученики 11 класса школы 5 Желтаков Матвей Глебов Алексей Соловьёв Евгений.
Ковалентная связь.. Понятие о ковалентной связи. В слове "ковалентная" приставка "ко-" означает "совместное участие". А "валента" в переводе на русский.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ. Химическая связь – совокупность сил, обуславливающих взаимодействие атомов в химических соединениях.
10 класс Чардымская Ирина Александровна. Какое из положений теории А.М. Бутлерова объясняет различие в реакциях соединений одинакового состава: 2 CH 3.
В периодах с увеличением заряда ядра радиусы атомов 1) уменьшаются 2) увеличиваются В группах сверху вниз радиусы атомов 1) уменьшаются 2) увеличиваются.
1.ТИПЫ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ.ТИПЫ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ 2.КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ:КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ: а) механизм образования и разрыв связи; б) классификация; в) параметры.
Виды химической связи.. Принцип наименьшей энергии - электроны в атоме занимают орбитали с наименьшими из возможных значениями энергии. Иными словами,
Свойства ковалентной связи Гибридизация Поляризация Направленность Насыщаемость.
Ковалентная связь. Строение атома водорода +1 е Модель Н. Бора Принцип неопределенности Гейзенберга Н.
Лекция 11 Химическая связь в органических соединениях Электронное строение атома углерода Электрон одновременно обладает свойствами волны и частицы. Для.
ТЕМА: Строение атома Химическая связь Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 46 Материал подготовила : Санина Т.Б.,
Лекция 1( краткий конспект ) Дмитрий Воробьёв – MSc.
Электронная природа химических связей в органических соединениях. Строение атома углерода.
Алканы Тема 5. Углеводороды. Урок 20/1. ГБОУ школа 1352 с углубленным изучением английского языка г. Москвы Политова Светлана Викторовна, учитель химии.
Транксрипт:

Введение в теорию органической химии. Строение органических молекул «Химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением. Каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы" А.М. Бутлеров, 1861г., из доклада «О химическом строении вещества»

Лекция 2 Лекция 2 Строение органических молекул 1. Введение 2. Строение атома 3. Проблема химической связи Электроотрицательность; Ковалентная связь; Теория валентных связей; Теория МО. 3. Современные методы исследования структуры органических молекул

Фридрих Август Кекуле Алексадр Михайлович Бутлеров Арчибальд Скотт Купер Теория валентности; четырех- валентность атома углерода 1857г. Теория химического строения, 1861г. Якоб Хендрик Вант-Гофф Основы стереохимии; тетраэдрическая модель атома углерода 1875г. Жозеф Ашиль Ле Бель Гилберт Ньютон Льюис Теория химической связи, 1917г. Эрих Арманд Артур Йозеф Хюккель Основы квантовой химии, Квантовая теория двойных связей, 1930г. Кристофер Кельк И́нгольд Кинетика реакций замещения при насыщенном атоме углерода

Строение органических молекул Строение атома Проблема химической связи Электроотрицательность; Типы химической связи; Октетная теория Льюиса; Теория валентных связей; Метод молекулярных орбиталей ВСПОМНИМ! +6 2е - 4е -2s2s 2p2p 1s1s 12 С Количество энергетических уровней соответствует номеру периода; Энергетический уровень состоит из подуровней (s, p, d и т.д.) Энергетические уровни Для электрона (микрочастица) неприемлемо понятие о траектории движения Орбиталь - область пространства, где вероятность пребывания электрона максимальна

Электроотрицательность элементов Электроотрицательность - мера силы связи между ядром данного элемента и электронами на внешних орбиталях Одной из наиболее известных является шкала электроотри- цательности, предложенная Л.К. Полингом АтомNaMgSiBPHCSNClOF Лайнус Карл Полинг Нобелевская премия по химии 1954г. «за изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных молекул». Проблема химической связи

Типы основных химических связей Проблема химической связи Типы химических связей Ионная связь; Ковалентная связь; Семиполярная связь; Водородная связь Образуется за счет обобществления пары валентных электронов атомов, участвующих в образовании связи; Характеризуется направленностью, насыщаемостью, полярностью Ковалентная связь Направленность связи обусловлена молекулярным строением вещества и геометрической формы их молекулы. Углы между двумя связями называют валентными.

Ковалентная связь Насыщаемость способность атомов образовывать ограниченное число ковалентных связей. Количество связей, образуемых атомом, ограничено числом его внешних атомных орбиталей. При образовании молекул атомы удовлетворяют свою потребность в достижении 8 электронной валентной оболочки, подобной электронной конфигурации благородных газов за счет попарного обобществления своих валентных электронов. Октетное правило Люиса Пары электронов, находящиеся на гетероатомах и не участвующие в образовании химической связи, называют неподеленными электронными парами. Обобществленная электронная пара Неподеленная электронная пара

Ковалентная связь Полярность связи обусловлена неравномерным распределением электронной плотности вследствие различий в электроотрицательностях атомов. Полярная ковалентная связь Неполярная ковалентная связь Электроны, образующие ковалентную связь, смещены в сторону более электроотрицательного атома, что вызывает поляризацию данной связи Поляризация приводит к появлению частичных зарядов (обозначаются, как δ+ или δ- ) на атомах, образующих связь Полярность связи измеряется молекулярным дипольным моментом, обозначаемым D (Дебай) D = e l (e- величина заряда; l-длина связи) СвязьH 3 C-CH 3 C-ClC-BrC-NC-OC=O D Средние значения дипольных моментов для некоторых распространенных типов связей

Вальтер Генрих Гейтлер Фриц Лондон Теория валентных связей. 1927г. Каждая пара атомов в молекуле удерживается вместе при помощи одной или нескольких общих электронных пар. Связывание атомов достигается в результате спаривания спинов двух электронов, находящихся на атомных орбиталях исходных атомов. ННН-Н Лучшему перекрыванию орбиталей, отвечающих данной валентной связи, способствует гибридизация атомных орбиталей. Электронная плотность

Концепция гибридизации атомных орбиталей, 1931г. Л. Полинг Виды гибридизации sp 3 гибридизация (алканы); sp 2 гибридизация (алкены); sp гибридизация и (алкины) Гибридизация орбиталей гипотетический процесс смешения разных (s, p, d) орбиталей центрального атома многоатомной молекулы с возникновением того же числа орбиталей, эквивалентных по своим характеристикам. sp 3 sp 2 1 p-орбиталь - негибридная sp 2 p-орбитали - негибридные

Теория молекулярных орбиталей Образование химической связи между атомами - перекрывание (взаимодействие) атомных орбиталей (АО) с образованием молекулярных орбиталей (МО). Связывающая МО имеет меньшую энергию, чем образующие ее обе АО, т.е. имеет место выигрыш энергии (причина образования связи). Энергия разрыхляющей орбитали больше энергии обеих АО. связывающая МО Ψ МО = Ψ А + Ψ Б разрыхляющая МО Ψ * МО = Ψ А - Ψ Б ΨАΨА ΨБΨБ повышенная электронная плотностью между ядрами (энергетически выгодно) пространственный разрыв между ядрами. Электронная плотность равна нулю (энергетически не выгодно) При перекрывании двух s АО образуется ковалентная связь, называемая σ-связь НН Н2Н2

σ-Связь образуется и при перекрывании s и p или осевом перекрывании двух p орбиталей:

В случае параллельного расположения перекрывающихся p АО образуется π – связь:

Связывающие МО называют также занятыми МО (ЗМО) Разрыхляющие МО называют также вакантными МО (ВМО) МО, расположенные наиболее близко к линии нулевой энергии, называют высшими занятыми (ВЗМО) и низшими вакантными МО (НВМО) Типы МО Связывающие (σ, π); Разрыхляющие (σ*, π*); Несвязывающие (n) Связывающая σ Связывающая π Несвязывающая n 0 Разрыхляющая π * Разрыхляющая σ* Энергия

Разрыв ковалентной связи Гомолитические Гетеролитические Карбокатион Карбанион Метильный катион Радикал Бензильный анион трет-Бутильный радикал Катионы и анионыРадикалы Интермедиаты

Современные методы исследования структуры органических молекул Электронная, или ультрафиолетовая спектроскопия (УФ-спектроскопия, UV); Инфракрасная спектроскопия (ИК-спектроскопия, IR); Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия, NMR); Масс-спектрометрия (МС, MS); Рентгено-структурный анализ (X-ray). Экспериментальные методы Квантово-химические методы – Теоретические методы