ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
35 36
Концепция кислот и оснований по Льюису имеет большое
значение для органической химии. Таким образом, согласно
Льюису, для того чтобы быть кислотой, молекула должна быть
электронодефицитной, в частности содержать атом, имеющий
только секстет электронов. Для того, чтобы быть основанием в
соответствии с теорией Бренстеда –Лоури или Льюиса молекула
должна иметь электронную пару для образования связи. Наличие
свободных электронов определяется в основном атомом, несу-
щим эту пару: его электроотрицательностью (ЭО), размером и
зарядом. Влияние этих факторов противоположно влиянию в
случае кислотности; чем сильнее атом удерживает электронную
пару, тем менее доступна она для образования связи.
2.6. Взаимное влияние атомов в молекуле с точки зрения со-
временных электронных представлений (формы влияния)
Современная органическая химия и в особенности физика
накопили обширный материал, подтверждающий теорию хими-
ческого строения, обнаружили и вскрыли сложную и тонко диф-
ференцированную иерархию взаимного влияния атомов внутри
молекулы и объяснили их на основе электронных смещений.
Большинство органических молекул полярны. Внутреннее
электрическое поле молекулы неоднородно, электроны распреде-
лены неравномерно в виду различной электроотрицательности.
Поляризация молекулы бывает двух типов: постоянная, обуслов-
ленная статическими электронными смещениями, и динамиче-
ская (временная), связанная с действием внешних полей. Понятие
электронных смещений связано с понятием взаимного влияния
атомов. Эффекты электронных смещений разделяются на стати-
ческие и динамические, которые проявляются по-разному в зави-
симости от природы σ- или π- связей.
Наиболее простой формой взаимного влияния атомов, свя-
занных и несвязанных, является индукционный эффект.
Пониманию причин наличия электронных смещений как уже
имеющихся и находящихся в стационарном состоянии молекул
органических соединений, так и происходящих при взаимодейст-
вии органических соединений друг с другом в значительной сте-
пени способствует понятие электроноотрицательности элементов
(Л. Полинг), т.е. способности их в различной степени притяги-
вать к ядрам атома пары электронов ковалентных связей. В таб-
лице 2, приводятся числовые значения электроотрицательности
основных, входящих в органические соединения элементов в за-
висимости от положения в таблице Д.И. Менделеева.
Таблица 2 – Электроотрицательность по Полингу
Группа Период
I II III IV V VI VII
1 H
2,1
2 Li
1,0
Be
1,5
B
2,0
C
2,5
N
3,0
O
3,5
F
4,0
3 Na
0,9
Mg
1,2
Al
1,5
Si
1,8
P
2,1
S
2,5
Cl
3,0
4 K
0,81
Ca
1,0
Ge
1,8
As
2,0
Se
2,4
Br
2,8
5 Rb
0,6
Sr
1,0
Sn
1,7
Sb
1,8
Te
2,1
I
2,5
Электроотрицательность элементов – важное понятие и ве-
личина. Она характеризует химическую связь, позволяет предви-
деть ее характер при соединении элементов друг с другом и дать
количественную оценку полярности связи. Полярность различ-
ных связей пропорциональна разности электроотрицательностей,
образующих эти связи атомов. Исходя из таблицы, полярность
связей по Полингу будет:
С – Н = 2,5 – 2,1 = 0,4; О – Н = 3, 5 – 2,1 = 1,4;
О – С = 3,5 – 2,5 = 1,0; N – Н = 3 – 2,1 = 0,9.
Отсюда видно, что связь О-Н в гидроксильной группе более
полярна, чем связь С-Н или N-H в соответствующих соединени-
ях.
Двойная связь между С и О в карбонильной группе С=О
сильно поляризована в силу большой электроотрицательности
атома кислорода и легкой поляризуемости π-связей, т.е. послед-
ний становится нуклеофильным центром, а атом углерода – элек-
трофильным:
Концепция кислот и оснований по Льюису имеет большое (Л. Полинг), т.е. способности их в различной степени притяги- значение для органической химии. Таким образом, согласно вать к ядрам атома пары электронов ковалентных связей. В таб- Льюису, для того чтобы быть кислотой, молекула должна быть лице 2, приводятся числовые значения электроотрицательности электронодефицитной, в частности содержать атом, имеющий основных, входящих в органические соединения элементов в за- только секстет электронов. Для того, чтобы быть основанием в висимости от положения в таблице Д.И. Менделеева. соответствии с теорией Бренстеда –Лоури или Льюиса молекула должна иметь электронную пару для образования связи. Наличие Таблица 2 – Электроотрицательность по Полингу свободных электронов определяется в основном атомом, несу- щим эту пару: его электроотрицательностью (ЭО), размером и Период Группа зарядом. Влияние этих факторов противоположно влиянию в I II III IV V VI VII случае кислотности; чем сильнее атом удерживает электронную 1 H пару, тем менее доступна она для образования связи. 2,1 2 Li Be B C N O F 2.6. Взаимное влияние атомов в молекуле с точки зрения со- 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 временных электронных представлений (формы влияния) 3 Na Mg Al Si P S Cl 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0 4 K Ca Ge As Se Br Современная органическая химия и в особенности физика 0,81 1,0 1,8 2,0 2,4 2,8 накопили обширный материал, подтверждающий теорию хими- 5 Rb Sr Sn Sb Te I ческого строения, обнаружили и вскрыли сложную и тонко диф- 0,6 1,0 1,7 1,8 2,1 2,5 ференцированную иерархию взаимного влияния атомов внутри молекулы и объяснили их на основе электронных смещений. Электроотрицательность элементов – важное понятие и ве- Большинство органических молекул полярны. Внутреннее личина. Она характеризует химическую связь, позволяет предви- электрическое поле молекулы неоднородно, электроны распреде- деть ее характер при соединении элементов друг с другом и дать лены неравномерно в виду различной электроотрицательности. количественную оценку полярности связи. Полярность различ- Поляризация молекулы бывает двух типов: постоянная, обуслов- ных связей пропорциональна разности электроотрицательностей, ленная статическими электронными смещениями, и динамиче- образующих эти связи атомов. Исходя из таблицы, полярность ская (временная), связанная с действием внешних полей. Понятие связей по Полингу будет: электронных смещений связано с понятием взаимного влияния С – Н = 2,5 – 2,1 = 0,4; О – Н = 3, 5 – 2,1 = 1,4; атомов. Эффекты электронных смещений разделяются на стати- О – С = 3,5 – 2,5 = 1,0; N – Н = 3 – 2,1 = 0,9. ческие и динамические, которые проявляются по-разному в зави- Отсюда видно, что связь О-Н в гидроксильной группе более симости от природы σ- или π- связей. полярна, чем связь С-Н или N-H в соответствующих соединени- Наиболее простой формой взаимного влияния атомов, свя- ях. занных и несвязанных, является индукционный эффект. Двойная связь между С и О в карбонильной группе С=О Пониманию причин наличия электронных смещений как уже сильно поляризована в силу большой электроотрицательности имеющихся и находящихся в стационарном состоянии молекул атома кислорода и легкой поляризуемости π-связей, т.е. послед- органических соединений, так и происходящих при взаимодейст- ний становится нуклеофильным центром, а атом углерода – элек- вии органических соединений друг с другом в значительной сте- трофильным: пени способствует понятие электроноотрицательности элементов 35 36
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »