Можно ли по структуре молекул определить вид связи? Дайте обоснованный ответ.

 

  Решение:

  Взаимосвязь между структурой молекул и типами химической связи позволяет прогнозировать по структуре молекул вид связи. Так, если молекула имеет тетраэдрическую конфигурацию, то можно с уверенностью утверждать, что между атомами углерода в ней имеются σ-связи. Молекула с плоской, тригональной конфигурацией имеет между атомами углерода двойную связь, с линейной конфигурацией - тройную связь, а с плоской циклической конфигурацией - ароматическую связь.

  Эта взаимосвязь между структурой молекулы и видом связи основывается на различном валентном состоянии атома углерода. В предельных углеводородах в состоянии sp3 - гибридизации атомы углерода все четыре гибридных орбитали затрачивают на образование σ-связей и молекула приобретает тетраэдрическую форму. Атомы углерода в этиленовых углеводородах в состоянии sp2 - гибридизации тратят лишь три гибридных орбитали на образование σ-связей, которые располагаются в плоскости треугольника, а негибридизованная р - орбиталь идет на установление второй п-связи. Сочетание σ- и п-связи составляет двойную связь, а молекула приобретает плоскую треугольную форму. В ароматических углеводородах, где атомы углерода также находятся в состоянии sp2 - гибридизации, каждый атом углерода затрачивает по три гибридных орбитали на установление σ-связей между атомами углерода в бензольном кольце. Все σ-связи располагаются в одной плоскости, образуя правильный шестиугольник. Шесть негибридизованных р - орбиталей образуют единое п-электронное облако. Такая связь называется ароматической, а молекула имеет плоскую циклическую форму.

  В состоянии sp - гибридизации - в ацетиленовых углеводородах - атомы углерода тратят лишь две гибридных орбитали на образование σ-связей, которые располагаются по одной линии. Две негибридизованных р - орбитали идут на установление двух п-связей. Сочетание одной σ- и двух п-связей приводит к образованию тройной связи, а молекула приобретает линейную форму.