ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Межэлектронное отталкивание и углы связей из "Основы органической химии" Простой альтернативой использованию гибридизованных орбиталей для предсказания валентных углов ковалентных связей может служить вполне естественное допущение, согласно которому связывающие пары электронов стремятся расположиться как можно дальше друг от друга вследствие электростатического отталкивания. Так, четыре электронные пары при одном атоме, как, например, при атоме углерода в метане, будут находиться наиболее далеко друг от друга в случае тетраэдрического расположения. При этом отталкивание электронов должно быть минимальным. Тйкой подход легко может быть использован для предсказания геометрии метил-катиона, образующегося при удалении одного атома водорода вместе со связывавшей его электронной парой от молекулы метана. Можно ожидать, что для того, чтобы сделать отталкивание электронов минимальным, оставшиеся три электронные пары углерода примут плоское расположение с углами 120°. [c.138] Очевидно, что метильный радикал СНз должен представлять собой некоторый средний случай. Экспериментальные данные не позволяют дать точного ответа на этот вопрос. Однако имеется основание полагать, что конфигурация радикала в его наиболее устойчивом состоянии весьма близка к плоской. [c.138] Многие отклонения от нормальных тетраэдрических валентных углов в органических соединениях можно объяснить просто путем рассмотрения межэлектронного отталкивания. Так, для соединений типа СН3Х, где X— более электроноакцепторная группа, чем водород, связь С — X поляризована следующим образод Н3С — X и характер углеродного атома должен в некоторой степени приближаться к СН . Углы Н — С — Н должны быть при этом больше 109,5°, и это действительно имеет место например, в хлористом метиле величина угла Н — С — Н близка к 111°. [c.138] На основании этого подхода нельзя предсказать точное значение угла между связями И — О — И, но имеется основание утверждать, что он будет меньше, чем тетраэдрическое значение 109,5° наблюдаемый угол 104,5° выглядит поэтому во всех отношениях приемлемым. Гораздо меньшее значение угла Н — 8 — Н в сероводороде может объясняться тем, что сера менее электроноакцепторна, чем кислород, и поэтому характер 8 0 в НгЗ выражен менее ярко, чем характер 0 в НгО. Это позволяет предположить, что угол И — 8 — И будет меньше, чем угол Н — О — И, как и есть на самом деле. [c.139] Аналогичный метод рассмотрения может быть применен к образованию аммиака из Н ЭиЗН он позволяет предсказать, что угол должен быть ближе к тетраэдрическому, поскольку в этом случае не существует отталкивания между неподеленными парами. [c.139] Упражнение 5-8. Угол Н — С — И в формальдегиде НгС = О составляет 125°. Находится ли эта величина в соответствии с межмолекулярным отталкиванием Объясните. [c.139] Упражнение 5-9. Объясните с точки зрения межэлектронного отталкивания, почему валентные углы в NFз и ОРг равны 102,1 и 103,2° соответственно. Учтите, что фтор более электроотрицателен по отношению к азоту, чем по отношению к кислороду. [c.139] Упражнение 5-10. Пусть в соединении СН3Х с углеродом связана электроноакцепторная группа X. Меньший или больший р-характер будет иметь орбиталь связи С — Н по сравнению с рЗ-орбиталью связи С — Н в метане Объясните. [c.139] Вернуться к основной статье