នៅក្នុងស្ថានភាពដី អាតូមកាបូន C (1s 2 2s 2 2p 2) មានអេឡិចត្រុងពីរដែលមិនបានផ្គូផ្គង ដោយសារតែការដែលគូអេឡិចត្រុងធម្មតាពីរអាចត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងសមាសធាតុភាគច្រើនរបស់វា កាបូនគឺ tetravalent ។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាអាតូមកាបូនដែលស្រូបយកថាមពលតិចតួចចូលទៅក្នុងស្ថានភាពរំភើបដែលវាមានអេឡិចត្រុង 4 ដែលមិនផ្គូផ្គងពោលគឺឧ។ មានសមត្ថភាពបង្កើត បួនចំណង covalent និងចូលរួមក្នុងការបង្កើតគូអេឡិចត្រុងធម្មតាចំនួនបួន៖

6 C 1s 2 2s 2 2p 2 6 C* 1s 2 2s 1 2p 3 .

↓

1

↓

ទំ

↓

ទំ

ស

ស

ថាមពលរំភើបត្រូវបានទូទាត់ដោយការបង្កើតចំណងគីមីដែលកើតឡើងជាមួយនឹងការបញ្ចេញថាមពល។

អាតូមកាបូនមានសមត្ថភាពបង្កើតជាបីប្រភេទនៃការបង្កាត់នៃគន្លងអេឡិចត្រុង ( sp ៣, sp ២, sp) និងការបង្កើតមូលបត្របំណុលច្រើន (ទ្វេ និងបី) ក្នុងចំណោមពួកគេ (តារាង 2.2) ។

តារាង 2.2

ប្រភេទនៃការបង្កាត់និងធរណីមាត្រម៉ូលេគុល

ការតភ្ជាប់ s សាមញ្ញ (តែមួយ) ត្រូវបានអនុវត្តនៅពេល sp ៣-hybridization ដែលក្នុងនោះគន្លងកូនកាត់ទាំងបួនគឺសមមូល ហើយត្រូវបានតម្រង់ទិសក្នុងលំហនៅមុំ 109°29 ' ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក និងតម្រង់ទៅកំពូលនៃ tetrahedron ធម្មតា (រូបភាព 2.8) ។

អង្ករ។ ២.៨. ការបង្កើតម៉ូលេគុលមេតាន CH 4

ប្រសិនបើគន្លងកាបូន hybrid ត្រួតលើគ្នាជាមួយស្វ៊ែរ ស-គន្លងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន បន្ទាប់មកសមាសធាតុសរីរាង្គសាមញ្ញបំផុត មេតាន CH 4 ត្រូវបានបង្កើតឡើង - អ៊ីដ្រូកាបូនឆ្អែត។

ការចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំងគឺការសិក្សាអំពីចំណងនៃអាតូមកាបូនជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមក និងជាមួយអាតូមនៃធាតុផ្សេងទៀត។ ចូរយើងពិចារណាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលនៃអេតាន អេទីឡែន និងអាសេទីលីន។

មុំរវាងចំណងទាំងអស់នៅក្នុងម៉ូលេគុលអេតានគឺស្ទើរតែស្មើគ្នាទៅវិញទៅមក (រូបភាព 2.9) ហើយមិនខុសគ្នាពីមុំ C - H នៅក្នុងម៉ូលេគុលមេតានទេ។

ដូច្នេះអាតូមកាបូនស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពមួយ។ sp ៣- បង្កាត់។

អង្ករ។ ២.៩. ម៉ូលេគុល Ethane C 2 H ៦

ការបង្កាត់នៃគន្លងអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមកាបូនប្រហែលជាមិនពេញលេញទេ i.e. ពីរ ( sp ២-hybridization) ឬមួយ ( sp-hybridization) ចំនួនបី រ- គន្លង។ ក្នុងករណីនេះរវាងអាតូមកាបូនត្រូវបានបង្កើតឡើង ការតភ្ជាប់ច្រើន។ (ទ្វេឬបីដង) ។ អ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានចំណងច្រើនត្រូវបានគេហៅថា unsaturated ឬ unsaturated ។ ចំណងទ្វេ (C=C) ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេល sp ២- បង្កាត់។

ក្នុងករណីនេះ អាតូមកាបូននីមួយៗមានមួយក្នុងចំណោមបី រ-orbitals មិនពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កាត់ទេ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតបី sp ២-គន្លង​កូនកាត់​ដែល​មាន​ទីតាំង​ក្នុង​ប្លង់​តែមួយ​នៅ​មុំ ១២០ ដឺក្រេ​ទៅ​គ្នាទៅវិញទៅមក និង​មិនមែន​កូនកាត់ ២ រ-orbital មានទីតាំងនៅកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះនេះ។ អាតូម​កាបូន​ពីរ​ភ្ជាប់​គ្នា​បង្កើត​ជា​ចំណង​មួយ​ដោយ​សារ​ការ​ត្រួត​គ្នា​នៃ​គន្លង​កូនកាត់​និង​មួយ​ p-bond ដោយសារ​ការ​ត្រួត​គ្នា។ រ- គន្លង។

អន្តរកម្មនៃគន្លងកូនកាត់ដោយឥតគិតថ្លៃនៃកាបូនជាមួយ 1 ស-គន្លងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែននាំទៅរកការបង្កើតម៉ូលេគុលអេទីឡែន C 2 H 4 (រូបភាព 2.10) - តំណាងសាមញ្ញបំផុតនៃអ៊ីដ្រូកាបូនមិនឆ្អែត។

អង្ករ។ ២.១០. ការបង្កើតម៉ូលេគុលអេទីឡែន C 2 H 4

ការត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លងអេឡិចត្រុងក្នុងករណី p-bond គឺតិចជាង ហើយតំបន់ដែលមានដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងកើនឡើងលើសពីស្នូលអាតូម ដូច្នេះចំណងនេះមិនសូវរឹងមាំជាង s-bond ។

ចំណងបីដងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ s-bond និង p-bonds ពីរ។ ក្នុងករណីនេះគន្លងអេឡិចត្រុងស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពនៃ sp-hybridization ការបង្កើតដែលកើតឡើងដោយសារតែមួយ។ ស- និងមួយ។ រ-orbitals (រូបភាព 2.11) ។

គន្លង​កូនកាត់​ទាំងពីរ​មាន​ទីតាំង​នៅ​មុំ 180° ទាក់ទង​គ្នា​ទៅ​វិញ​ទៅ​មក ហើយ​គន្លង​ដែល​មិន​មែន​ជា​កូនកាត់​ពីរ​ដែល​នៅ​សេសសល់។ រ-គន្លង​មាន​ទីតាំង​នៅ​ក្នុង​យន្តហោះ​កាត់​គ្នា​ពីរ។ ការបង្កើតចំណងបីដងកើតឡើងនៅក្នុងម៉ូលេគុល acetylene C 2 H 2 (សូមមើលរូប 2.11)។

អង្ករ។ ២.១១. ការបង្កើតម៉ូលេគុល acetylene C 2 H 2

ប្រភេទពិសេសនៃចំណងកើតឡើងកំឡុងពេលបង្កើតម៉ូលេគុល benzene (C 6 H 6) ដែលជាតំណាងសាមញ្ញបំផុតនៃអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូប។

Benzene មានអាតូមកាបូនចំនួនប្រាំមួយភ្ជាប់គ្នាក្នុងរង្វង់មួយ (ចិញ្ចៀន benzene) ជាមួយនឹងអាតូមកាបូននីមួយៗនៅក្នុងស្ថានភាពនៃការបង្កាត់ sp 2 (រូបភាព 2.12) ។

អង្ករ។ ២.១២. sp 2 - គន្លងនៃម៉ូលេគុល benzene C 6 H 6

អាតូមកាបូនទាំងអស់ដែលរួមបញ្ចូលនៅក្នុងម៉ូលេគុល benzene មានទីតាំងនៅក្នុងយន្តហោះតែមួយ។ អាតូមកាបូននីមួយៗនៅក្នុងស្ថានភាពកូនកាត់ sp 2 មាន ​​p-orbital ដែលមិនមែនជាកូនកាត់មួយទៀតជាមួយអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង ដែលបង្កើតជា p-bond (រូបភាព 2.13) ។

អ័ក្សគឺដូចនេះ រ-orbitals មានទីតាំងនៅកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះនៃម៉ូលេគុល benzene ។

ទាំងប្រាំមួយគឺមិនមែនកូនកាត់ រ-orbitals បង្កើតបានជាម៉ូលេគុល p-orbital រួម ហើយអេឡិចត្រុងទាំងប្រាំមួយបញ្ចូលគ្នាដើម្បីបង្កើត p-electron sextet ។

ផ្ទៃព្រំដែននៃគន្លងបែបនេះ មានទីតាំងនៅខាងលើ និងខាងក្រោមយន្តហោះនៃគ្រោងឆ្អឹងកាបូន។ ជាលទ្ធផលនៃការត្រួតគ្នាជារង្វង់ ប្រព័ន្ធ p-delocalized តែមួយកើតឡើងដែលគ្របដណ្តប់អាតូមកាបូនទាំងអស់នៃវដ្ត (រូបភាព 2.13) ។

Benzene ត្រូវ​បាន​គេ​បង្ហាញ​តាម​គ្រោងការណ៍​ជា​ឆកោន​មួយ​ដែល​មាន​រង្វង់​នៅ​ខាង​ក្នុង​ដែល​បង្ហាញ​ថា​ការ​បំប្លែង​ទីតាំង​នៃ​អេឡិចត្រុង​និង​ចំណង​ដែល​ត្រូវ​គ្នា​កើត​ឡើង។

អង្ករ។ ២.១៣. - ចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុល benzene C 6 H 6

ចំណងគីមីអ៊ីយ៉ុង

ចំណងអ៊ីយ៉ុង- ចំណងគីមីដែលបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការទាក់ទាញអេឡិចត្រូស្ទិកទៅវិញទៅមកនៃអ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នា ដែលក្នុងនោះស្ថានភាពស្ថេរភាពត្រូវបានសម្រេចដោយការផ្ទេរពេញលេញនៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងសរុបទៅអាតូមនៃធាតុអេឡិចត្រូនិមួយបន្ថែមទៀត។

ចំណងអ៊ីយ៉ុងសុទ្ធគឺជាករណីធ្ងន់ធ្ងរនៃចំណង covalent ។

នៅក្នុងការអនុវត្ត ការផ្ទេរពេញលេញនៃអេឡិចត្រុងពីអាតូមមួយទៅអាតូមមួយទៀតតាមរយៈចំណងមួយមិនត្រូវបានគេដឹងនោះទេ ដោយសារធាតុនីមួយៗមាន EO ធំជាង ឬតិចជាង (ប៉ុន្តែមិនមែនសូន្យ) ហើយចំណងគីមីណាមួយនឹងមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាក្នុងកម្រិតមួយចំនួន។

ចំណងបែបនេះកើតឡើងនៅក្នុងករណីនៃភាពខុសគ្នាដ៏ធំនៅក្នុង EO នៃអាតូម ឧទាហរណ៍រវាង cations ស- លោហធាតុនៃក្រុមទី 1 និងទី 2 នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ និង anions នៃក្រុម VIА និង VIIА (LiF, NaCl, CsF ជាដើម) ។

មិនដូចចំណងកូវ៉ាលេនទេ ចំណងអ៊ីយ៉ុងមិនមានទិសដៅទេ។ . នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាវាលអគ្គិសនីនៃអ៊ីយ៉ុងមានស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរ, i.e. ថយចុះជាមួយនឹងចម្ងាយ យោងទៅតាមច្បាប់ដូចគ្នាក្នុងទិសដៅណាមួយ។ ដូច្នេះអន្តរកម្មរវាងអ៊ីយ៉ុងគឺឯករាជ្យនៃទិសដៅ។

អន្តរកម្មនៃអ៊ីយ៉ុងពីរនៃសញ្ញាផ្ទុយគ្នាមិនអាចនាំទៅរកការសងត្រលប់ទៅវិញទៅមកនៃវាលកម្លាំងរបស់ពួកគេបានទេ។ ដោយសារតែនេះពួកគេរក្សាសមត្ថភាពក្នុងការទាក់ទាញអ៊ីយ៉ុងនៃសញ្ញាផ្ទុយក្នុងទិសដៅផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ មិនដូចចំណងកូវ៉ាលេនទេ ការភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុងក៏ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយភាពមិនឆ្អែត .

កង្វះទិសដៅ និងតិត្ថិភាពនៅក្នុងចំណងអ៊ីយ៉ុងកំណត់ទំនោរនៃម៉ូលេគុលអ៊ីយ៉ុងដើម្បីភ្ជាប់។ សមាសធាតុអ៊ីយ៉ុងទាំងអស់នៅក្នុងសភាពរឹងមានបន្ទះគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុង ដែលក្នុងនោះអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយអ៊ីយ៉ុងជាច្រើននៃសញ្ញាផ្ទុយ។ ក្នុងករណីនេះចំណងទាំងអស់នៃអ៊ីយ៉ុងដែលបានផ្តល់ឱ្យជាមួយអ៊ីយ៉ុងជិតខាងគឺសមមូល។

ការភ្ជាប់ដែក

លោហធាតុត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសមួយចំនួន៖ ចរន្តអគ្គិសនី និងកម្ដៅ លក្ខណៈលោហធាតុ ភាពបត់បែន ភាពធន់ខ្ពស់ និងកម្លាំងដ៏អស្ចារ្យ។ លក្ខណៈជាក់លាក់ទាំងនេះនៃលោហធាតុអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយប្រភេទពិសេសនៃចំណងគីមីហៅថា លោហៈ .

ចំណងលោហធាតុ គឺជាលទ្ធផលនៃការត្រួតលើគ្នានៃគន្លង delocalized នៃអាតូមចូលទៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងបន្ទះគ្រីស្តាល់នៃលោហៈមួយ។

លោហធាតុភាគច្រើនមានចំនួនគន្លងទំនេរសំខាន់ៗ និងអេឡិចត្រុងមួយចំនួនតូចនៅក្នុងកម្រិតអេឡិចត្រូនិចខាងក្រៅរបស់វា។

ដូច្នេះ វាមានភាពស្វាហាប់ជាងសម្រាប់អេឡិចត្រុងដែលមិនត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម ប៉ុន្តែជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមដែកទាំងមូល។ នៅថ្នាំងបន្ទះដែកមានអ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុង "ឧស្ម័ន" អេឡិចត្រុងដែលចែកចាយពាសពេញលោហៈ៖

ខ្ញុំ ↔ Me n + + n ។

មានអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងអ៊ីយ៉ុងលោហៈដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន (Me n +) និងអេឡិចត្រុងដែលមិនមានមូលដ្ឋានីយកម្ម (n) ដែលធានានូវស្ថេរភាពនៃសារធាតុ។ ថាមពលនៃអន្តរកម្មនេះគឺកម្រិតមធ្យមរវាងថាមពលនៃគ្រីស្តាល់ covalent និងម៉ូលេគុល។ ដូច្នេះ ធាតុដែលមានចំណងលោហធាតុសុទ្ធ ( ស-, និង ទំ- ធាតុ) ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចំណុចរលាយខ្ពស់ និងរឹង។

វត្តមាននៃអេឡិចត្រុងដែលអាចផ្លាស់ទីដោយសេរីនៅទូទាំងបរិមាណនៃគ្រីស្តាល់ផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់នៃលោហៈ

ចំណងអ៊ីដ្រូសែន

ចំណងអ៊ីដ្រូសែន – ប្រភេទពិសេសនៃអន្តរកម្មអន្តរកម្ម។ អាតូមអ៊ីដ្រូសែនដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់យ៉ាងស្អិតរមួតជាមួយអាតូមនៃធាតុដែលមានតម្លៃអេឡិចត្រុងណេហ្គាតធីវីខ្ពស់ (ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ F, O, N, ប៉ុន្តែក៏មាន Cl, S, និង C) ផ្ទុកបន្ទុកដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ជាលទ្ធផល អាតូមអ៊ីដ្រូសែនបែបនេះអាចធ្វើអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាតជាមួយអាតូមនៃធាតុទាំងនេះ។

ដូច្នេះ អាតូម H d + នៃម៉ូលេគុលទឹកមួយត្រូវបានតម្រង់ទិស ហើយធ្វើអន្តរកម្មស្របគ្នា (ដូចបង្ហាញដោយចំនុចបី) ជាមួយអាតូម O d - អាតូមនៃម៉ូលេគុលទឹកមួយទៀត៖

ចំណងដែលបង្កើតឡើងដោយអាតូម H ដែលស្ថិតនៅចន្លោះអាតូមពីរនៃធាតុអេឡិចត្រូនិត្រូវបានគេហៅថាអ៊ីដ្រូសែន៖

ឃ-ឃ+ ឃ-

A − H × × × B

ថាមពលនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែនគឺតិចជាងថាមពលនៃចំណង covalent ធម្មតា (150-400 kJ/mol) ប៉ុន្តែថាមពលនេះគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំនៃម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងស្ថានភាពរាវ ឧទាហរណ៍នៅក្នុង ហ្វ្លុយអូរីអ៊ីដ្រូសែនរាវ HF (រូបភាព 2.14) ។ សម្រាប់សមាសធាតុហ្វ្លុយអូរីវាឈានដល់ប្រហែល 40 kJ / mol ។

អង្ករ។ ២.១៤. ការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុល HF ដោយសារតែចំណងអ៊ីដ្រូសែន

ប្រវែងនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែនក៏ខ្លីជាងប្រវែងនៃចំណង covalent ផងដែរ។ ដូច្នេះនៅក្នុងវត្ថុធាតុ polymer (HF) n ប្រវែងចំណងគឺ F−H = 0.092 nm ហើយប្រវែងចំណងគឺ F∙∙∙H = 0.14 nm ។ សម្រាប់ទឹក ប្រវែងចំណងគឺ O−H = 0.096 nm និងប្រវែងចំណង O∙∙∙H = 0.177 nm ។

ការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនអន្តរម៉ូលេគុលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុ: ការកើនឡើងនៃ viscosity, dielectric ថេរ, ចំណុចរំពុះនិងរលាយ។

ព័ត៌មានពាក់ព័ន្ធ។

169375 0

អាតូមនីមួយៗមានចំនួនអេឡិចត្រុងជាក់លាក់។

នៅពេលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មគីមី អាតូមបរិច្ចាគ ទទួលបាន ឬចែករំលែកអេឡិចត្រុង សម្រេចបាននូវការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដែលមានស្ថេរភាពបំផុត។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធជាមួយនឹងថាមពលទាបបំផុត (ដូចនៅក្នុងអាតូមឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូ) ប្រែទៅជាមានស្ថេរភាពបំផុត។ លំនាំនេះត្រូវបានគេហៅថា "ច្បាប់ octet" (រូបភាព 1) ។

អង្ករ។ ១.

ច្បាប់នេះអនុវត្តចំពោះមនុស្សគ្រប់គ្នា ប្រភេទនៃការតភ្ជាប់. ការតភ្ជាប់អេឡិចត្រូនិករវាងអាតូមអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធស្ថេរភាព ពីគ្រីស្តាល់សាមញ្ញបំផុតរហូតដល់ជីវម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញដែលបង្កើតបានជាប្រព័ន្ធរស់នៅ។ ពួកវាខុសគ្នាពីគ្រីស្តាល់នៅក្នុងការរំលាយអាហារជាបន្តបន្ទាប់របស់ពួកគេ។ ទន្ទឹមនឹងនេះប្រតិកម្មគីមីជាច្រើនដំណើរការទៅតាមយន្តការ ការផ្ទេរអេឡិចត្រូនិចដែលដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការថាមពលក្នុងរាងកាយ។

ចំណងគីមី គឺជាកម្លាំងដែលផ្ទុកអាតូម អ៊ីយ៉ុង ម៉ូលេគុល ពីរ ឬច្រើនរួមគ្នា ឬការរួមផ្សំនៃវត្ថុទាំងនេះ។.

ធម្មជាតិនៃចំណងគីមីគឺមានលក្ខណៈជាសកល៖ វាគឺជាកម្លាំងអេឡិចត្រូស្ទិចនៃការទាក់ទាញរវាងអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន និងស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលកំណត់ដោយការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រុងនៃសំបកខាងក្រៅនៃអាតូម។ សមត្ថភាពនៃអាតូមដើម្បីបង្កើតចំណងគីមីត្រូវបានគេហៅថា ភាពស្មោះត្រង់, ឬ ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម. គំនិតនៃ វ៉ាឡង់អេឡិចត្រុង- អេឡិចត្រុងដែលបង្កើតជាចំណងគីមី ដែលមានទីតាំងនៅក្នុងគន្លងថាមពលខ្ពស់បំផុត។ ដូច្នោះហើយសំបកខាងក្រៅនៃអាតូមដែលមានគន្លងទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា សែលវ៉ាឡង់. បច្ចុប្បន្ននេះវាមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្ហាញពីវត្តមាននៃចំណងគីមីនោះទេប៉ុន្តែវាចាំបាច់ដើម្បីបញ្ជាក់ប្រភេទរបស់វា: អ៊ីយ៉ុង, covalent, dipole-dipole, លោហធាតុ។

ប្រភេទនៃការតភ្ជាប់ដំបូងគឺអ៊ីយ៉ុង ការតភ្ជាប់

យោងតាមទ្រឹស្ដីវ៉ាឡង់អេឡិចត្រូនិចរបស់ Lewis និង Kossel អាតូមអាចសម្រេចបាននូវការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដែលមានស្ថេរភាពតាមពីរវិធី៖ ទីមួយដោយការបាត់បង់អេឡិចត្រុង ក្លាយជា cationsទីពីរ ទទួលបានពួកគេ ប្រែទៅជា អ៊ីយ៉ុង. ជាលទ្ធផលនៃការផ្ទេរអេឡិចត្រុង ដោយសារតែកម្លាំងអេឡិចត្រូស្ទិចនៃការទាក់ទាញរវាងអ៊ីយ៉ុងដែលមានសញ្ញាផ្ទុយគ្នា ចំណងគីមីមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលហៅថា Kossel “ អេឡិចត្រូលីត្រ"(ឥឡូវហៅថា អ៊ីយ៉ុង).

ក្នុងករណីនេះ anions និង cations បង្កើតជាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដែលមានស្ថេរភាពជាមួយនឹងសំបកអេឡិចត្រុងខាងក្រៅដែលបំពេញ។ ចំណងអ៊ីយ៉ុងធម្មតាត្រូវបានបង្កើតឡើងពីក្រុម cations T និង II នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ និង anions នៃធាតុមិនមែនលោហធាតុនៃក្រុម VI និង VII (ក្រុមរង 16 និង 17 រៀងគ្នា។ សារធាតុ Chalcogenនិង halogens) ចំណងនៃសមាសធាតុអ៊ីយ៉ុងគឺមិនឆ្អែត និងមិនមានទិសដៅ ដូច្នេះពួកគេរក្សាលទ្ធភាពនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចជាមួយអ៊ីយ៉ុងផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងរូបភព។ រូបភាពទី 2 និងទី 3 បង្ហាញឧទាហរណ៍នៃចំណងអ៊ីយ៉ុងដែលត្រូវគ្នានឹងគំរូ Kossel នៃការផ្ទេរអេឡិចត្រុង។

អង្ករ។ ២.

អង្ករ។ ៣.ចំណងអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃអំបិលតុ (NaCl)

នៅទីនេះវាជាការសមរម្យក្នុងការរំលឹកឡើងវិញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនដែលពន្យល់ពីឥរិយាបទនៃសារធាតុនៅក្នុងធម្មជាតិ ជាពិសេសពិចារណាគំនិតនៃ អាស៊ីតនិង ហេតុផល.

ដំណោះស្រាយ aqueous នៃសារធាតុទាំងអស់នេះគឺជាអេឡិចត្រូលីត។ ពួកវាផ្លាស់ប្តូរពណ៌ខុសគ្នា សូចនាករ. យន្តការនៃសកម្មភាពនៃសូចនាករត្រូវបានរកឃើញដោយ F.V. Ostwald ។ គាត់បានបង្ហាញថាសូចនាករគឺជាអាស៊ីតខ្សោយឬមូលដ្ឋានពណ៌ដែលខុសគ្នានៅក្នុងរដ្ឋដែលមិនទាក់ទងគ្នានិងផ្តាច់មុខ។

មូលដ្ឋានអាចបន្សាបអាស៊ីត។ មិនមែនមូលដ្ឋានទាំងអស់អាចរលាយក្នុងទឹកបានទេ (ឧទាហរណ៍ សមាសធាតុសរីរាង្គមួយចំនួនដែលមិនមានក្រុម OH គឺមិនរលាយ ជាពិសេស។ triethylamine N(C 2 H 5) 3); មូលដ្ឋានរលាយត្រូវបានគេហៅថា អាល់កាឡាំង.

ដំណោះស្រាយ aqueous នៃអាស៊ីតឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មលក្ខណៈ:

ក) ជាមួយអុកស៊ីដលោហៈ - ជាមួយនឹងការបង្កើតអំបិលនិងទឹក;

ខ) ជាមួយលោហធាតុ - ជាមួយនឹងការបង្កើតអំបិលនិងអ៊ីដ្រូសែន;

គ) ជាមួយកាបូន - ជាមួយនឹងការបង្កើតអំបិល។ សហ 2 និង ន 2 អូ.

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋានត្រូវបានពិពណ៌នាដោយទ្រឹស្តីជាច្រើន។ ស្របតាមទ្រឹស្តីរបស់ S.A. Arrhenius អាស៊ីតគឺជាសារធាតុដែលបំបែកដើម្បីបង្កើតអ៊ីយ៉ុង ន+ ខណៈពេលដែលមូលដ្ឋានបង្កើតអ៊ីយ៉ុង ឯកឧត្តម- . ទ្រឹស្ដីនេះមិនគិតពីអត្ថិភាពនៃមូលដ្ឋានសរីរាង្គដែលមិនមានក្រុម hydroxyl ទេ។

នៅ​ក្នុង​ការ​អនុលោម​តាម ប្រូតុងយោងតាមទ្រឹស្ដីBrønsted and Lowry អាស៊ីតគឺជាសារធាតុដែលមានម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុងដែលបរិច្ចាគប្រូតុង ( ម្ចាស់ជំនួយប្រូតុង) ហើយមូលដ្ឋានគឺជាសារធាតុដែលមានម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុងដែលទទួលយកប្រូតុង ( អ្នកទទួលប្រូតុង) ។ ចំណាំថានៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនមាននៅក្នុងទម្រង់ hydrated នោះគឺជាទម្រង់នៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន H3O+. ទ្រឹស្ដីនេះពិពណ៌នាអំពីប្រតិកម្មមិនត្រឹមតែជាមួយនឹងអ៊ីយ៉ុងទឹក និងអ៊ីដ្រូអុកស៊ីតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានប្រតិកម្មដែលធ្វើឡើងក្នុងករណីដែលគ្មានសារធាតុរំលាយ ឬជាមួយសារធាតុរំលាយដែលមិនមានជាតិទឹក។

ឧទាហរណ៍នៅក្នុងប្រតិកម្មរវាងអាម៉ូញាក់ N.H. 3 (មូលដ្ឋានខ្សោយ) និងអ៊ីដ្រូសែនក្លរួក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន ក្លរួអាម៉ូញ៉ូមរឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយនៅក្នុងល្បាយលំនឹងនៃសារធាតុពីរ តែងតែមានភាគល្អិតចំនួន 4 ដែលពីរជាអាស៊ីត ហើយពីរផ្សេងទៀតគឺជាមូលដ្ឋាន៖

ល្បាយលំនឹងនេះមានពីរគូនៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋាន៖

1)N.H. 4+ និង N.H. 3

2) HClនិង Cl ‑

នៅទីនេះ ក្នុងគូនីមួយៗ អាស៊ីត និងមូលដ្ឋានខុសគ្នាដោយប្រូតុងមួយ។ អាស៊ីតនីមួយៗមានមូលដ្ឋានផ្សំ។ អាស៊ីត​ខ្លាំង​មាន​មូលដ្ឋាន​ផ្សំ​ខ្សោយ ហើយ​អាស៊ីត​ខ្សោយ​មាន​មូលដ្ឋាន​ផ្សំ​ខ្លាំង។

ទ្រឹស្ដីBrønsted-Lowry ជួយពន្យល់ពីតួនាទីតែមួយគត់នៃទឹកសម្រាប់ជីវិតនៃជីវមណ្ឌល។ ទឹក អាស្រ័យលើសារធាតុដែលធ្វើអន្តរកម្មជាមួយវាអាចបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអាស៊ីត ឬមូលដ្ឋាន។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រតិកម្មជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ aqueous នៃអាស៊ីតអាសេទិក ទឹកគឺជាមូលដ្ឋានមួយ ហើយនៅក្នុងប្រតិកម្មជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ aqueous នៃអាម៉ូញាក់ វាគឺជាអាស៊ីត។

1) CH 3 COOH + H2O ↔ H3O + + CH 3 COO- . នៅទីនេះ ម៉ូលេគុលអាស៊ីតអាសេទិក បរិច្ចាគប្រូតុងមួយទៅម៉ូលេគុលទឹក;

2) NH ៣ + H2O ↔ NH ៤ + + ឯកឧត្តម- . នៅទីនេះ ម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ទទួលយកប្រូតុងពីម៉ូលេគុលទឹក។

ដូច្នេះ ទឹកអាចបង្កើតជាគូផ្សំពីរ៖

1) H2O(អាស៊ីត) និង ឯកឧត្តម- (មូលដ្ឋានផ្សំ)

2) ហ ៣ ឱ+ (អាស៊ីត) និង H2O(មូលដ្ឋានផ្សំ) ។

ក្នុងករណីទី 1 ទឹកបរិច្ចាគប្រូតុងហើយក្នុងករណីទី 2 វាទទួលយកវា។

ទ្រព្យសម្បត្តិនេះត្រូវបានគេហៅថា amphiprotonism. សារធាតុដែលអាចមានប្រតិកម្មដូចជាអាស៊ីត និងមូលដ្ឋានត្រូវបានគេហៅថា amphoteric. សារធាតុបែបនេះត្រូវបានរកឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងធម្មជាតិរស់នៅ។ ឧទាហរណ៍ អាស៊ីតអាមីណូអាចបង្កើតជាអំបិលដែលមានទាំងអាស៊ីត និងមូលដ្ឋាន។ ដូច្នេះ peptides ងាយស្រួលបង្កើតជាសមាសធាតុសម្របសម្រួលជាមួយអ៊ីយ៉ុងដែកដែលមានវត្តមាន។

ដូច្នេះ លក្ខណៈ​លក្ខណៈ​នៃ​ចំណង​អ៊ីយ៉ុង គឺ​ជា​ចលនា​ពេញលេញ​នៃ​ការ​ភ្ជាប់​អេឡិចត្រុង​ទៅ​នឹង​ស្នូល​មួយ​។ នេះមានន័យថារវាងអ៊ីយ៉ុងមានតំបន់ដែលដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងស្ទើរតែសូន្យ។

ប្រភេទទីពីរនៃការតភ្ជាប់គឺកូវ៉ាលេន ការតភ្ជាប់

អាតូមអាចបង្កើតការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដែលមានស្ថេរភាពដោយការចែករំលែកអេឡិចត្រុង។

ចំណងបែបនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងមួយគូត្រូវបានចែករំលែកក្នុងពេលតែមួយ ពីអ្នកគ្រប់គ្នាអាតូម។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងនៃចំណងរួមត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នារវាងអាតូម។ ឧទាហរណ៍នៃចំណង covalent រួមមាន homonuclearឌីអាតូមិច ម៉ូលេគុល H 2 , ន 2 , ច២. ប្រភេទដូចគ្នានៃការតភ្ជាប់ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុង allotropes អូ 2 និងអូហ្សូន អូ 3 និងសម្រាប់ម៉ូលេគុល polyatomic ស 8 និងផងដែរ។ ម៉ូលេគុល heteronuclearអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ HCl, កាបូន​ឌីអុកស៊ីត សហ 2, មេតាន ឈ 4, អេតាណុល ជាមួយ 2 ន 5 ឯកឧត្តម, ស្ពាន់ធ័រ hexafluoride អេសអេហ្វ 6, អាសេទីលីន ជាមួយ 2 ន២. ម៉ូលេគុលទាំងអស់នេះចែករំលែកអេឡិចត្រុងដូចគ្នា ហើយចំណងរបស់វាត្រូវបានឆ្អែត និងដឹកនាំតាមរបៀបដូចគ្នា (រូបភាពទី 4)។

វាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់អ្នកជីវវិទូដែលចំណងទ្វេនិងបីដងបានកាត់បន្ថយកាំអាតូមកូវ៉ាលេនបើប្រៀបធៀបទៅនឹងចំណងតែមួយ។

អង្ករ។ ៤.ចំណង covalent នៅក្នុងម៉ូលេគុល Cl 2 ។

ប្រភេទចំណងអ៊ីយ៉ុង និងកូវ៉ាលេន គឺជាករណីធ្ងន់ធ្ងរពីរនៃប្រភេទចំណងគីមីដែលមានស្រាប់ ហើយនៅក្នុងការអនុវត្ត ចំណងភាគច្រើនគឺកម្រិតមធ្យម។

សមាសធាតុនៃធាតុពីរដែលមានទីតាំងនៅចុងម្ខាងនៃរយៈពេលដូចគ្នា ឬខុសគ្នានៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ ភាគច្រើនបង្កើតជាចំណងអ៊ីយ៉ុង។ នៅពេលដែលធាតុផ្លាស់ទីកាន់តែជិតជាមួយគ្នាក្នុងរយៈពេលមួយ ធម្មជាតិអ៊ីយ៉ុងនៃសមាសធាតុរបស់វាថយចុះ ហើយតួអក្សរ covalent កើនឡើង។ ឧទាហរណ៍ ហាលីដ និងអុកស៊ីដនៃធាតុនៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃតារាងតាមកាលកំណត់បង្កើតជាចំណងអ៊ីយ៉ុងលើសលុប ( NaCl, AgBr, BaSO 4, CaCO 3, KNO 3, CaO, NaOH) ហើយសមាសធាតុដូចគ្នានៃធាតុនៅជ្រុងខាងស្តាំនៃតារាងគឺ covalent ( H 2 O, CO 2, NH 3, NO 2, CH 4, phenol C6H5OH, គ្លុយកូស C 6 H 12 O ៦, អេតាណុល C 2 H 5 OH).

ចំណង covalent មានការកែប្រែមួយបន្ថែមទៀត។

នៅក្នុងអ៊ីយ៉ុងប៉ូលីអាតូមិក និងនៅក្នុងម៉ូលេគុលជីវសាស្រ្តស្មុគស្មាញ អេឡិចត្រុងទាំងពីរអាចមកពី មួយ។អាតូម។ វា​ហៅថា ម្ចាស់ជំនួយគូអេឡិចត្រុង។ អាតូមដែលចែករំលែកអេឡិចត្រុងគូនេះជាមួយអ្នកបរិច្ចាគត្រូវបានគេហៅថា អ្នកទទួលគូអេឡិចត្រុង។ ប្រភេទនៃចំណង covalent នេះត្រូវបានគេហៅថា ការសម្របសម្រួល (ម្ចាស់ជំនួយ - អ្នកទទួល, ឬdative) ការ​ទំនាក់ទំនង(រូបទី 5) ។ ចំណងប្រភេទនេះមានសារៈសំខាន់បំផុតសម្រាប់ជីវវិទ្យា និងវេជ្ជសាស្ត្រ ព្រោះថាគីមីសាស្ត្រនៃធាតុ d សំខាន់បំផុតសម្រាប់ការរំលាយអាហារត្រូវបានពិពណ៌នាយ៉ាងទូលំទូលាយដោយចំណងសម្របសម្រួល។

រូបភព។ ៥.

តាមក្បួននៅក្នុងបរិវេណស្មុគស្មាញ អាតូមដែកដើរតួជាអ្នកទទួលគូអេឡិចត្រុង។ ផ្ទុយទៅវិញ នៅក្នុងចំណងអ៊ីយ៉ុង និងកូវ៉ាលេន អាតូមដែកគឺជាអ្នកបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង។

ខ្លឹមសារនៃចំណង covalent និងប្រភេទរបស់វា - ចំណងសំរបសំរួល - អាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយជំនួយពីទ្រឹស្តីមួយផ្សេងទៀតនៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋានដែលស្នើឡើងដោយ GN ។ លូវីស។ គាត់បានពង្រីកគំនិត semantic នៃពាក្យ "អាស៊ីត" និង "មូលដ្ឋាន" យោងទៅតាមទ្រឹស្តី Brønsted-Lowry ។ ទ្រឹស្តីរបស់ Lewis ពន្យល់ពីធម្មជាតិនៃការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញ និងការចូលរួមនៃសារធាតុនៅក្នុងប្រតិកម្មជំនួស nucleophilic ពោលគឺនៅក្នុងការបង្កើត CS ។

យោងតាមលោក Lewis អាស៊ីតគឺជាសារធាតុដែលមានសមត្ថភាពបង្កើតចំណង covalent ដោយទទួលយកគូអេឡិចត្រុងពីមូលដ្ឋានមួយ។ មូលដ្ឋាន Lewis គឺជាសារធាតុដែលមានគូអេឡិចត្រុងតែមួយ ដែលតាមរយៈការបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង បង្កើតជាចំណង covalent ជាមួយអាស៊ីត Lewis ។

នោះគឺជាទ្រឹស្ដីរបស់ Lewis ពង្រីកជួរនៃប្រតិកម្មអាស៊ីត-មូលដ្ឋានផងដែរចំពោះប្រតិកម្មដែលប្រូតុងមិនចូលរួមទាល់តែសោះ។ ជាងនេះទៅទៀត ប្រូតុងខ្លួនវាផ្ទាល់ យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ ក៏ជាអាស៊ីតផងដែរ ព្រោះវាមានសមត្ថភាពទទួលយកគូអេឡិចត្រុង។

ដូច្នេះយោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនេះ cations គឺជាអាស៊ីត Lewis ហើយ anions គឺជាមូលដ្ឋាន Lewis ។ ឧទាហរណ៍មួយនឹងមានប្រតិកម្មដូចខាងក្រោមៈ

វាត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ខាងលើថាការបែងចែកសារធាតុទៅជាអ៊ីយ៉ុងនិងកូវ៉ាលេនគឺទាក់ទងគ្នាចាប់តាំងពីការផ្ទេរអេឡិចត្រុងពេញលេញពីអាតូមដែកទៅអាតូមដែលទទួលយកមិនកើតឡើងនៅក្នុងម៉ូលេគុល covalent ។ នៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានចំណងអ៊ីយ៉ុង អ៊ីយ៉ុងនីមួយៗស្ថិតនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីនៃអ៊ីយ៉ុងនៃសញ្ញាផ្ទុយ ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានប៉ូលទៅគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយសំបករបស់វាត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយ។

ភាពអាចបត់បែនបាន។កំណត់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចបន្ទុកនិងទំហំនៃអ៊ីយ៉ុង; សម្រាប់ anions វាខ្ពស់ជាង cations ។ ភាពអាចបត់បែនបានខ្ពស់បំផុតក្នុងចំណោម cations គឺសម្រាប់ cations នៃបន្ទុកធំ និងទំហំតូចជាង ឧទាហរណ៍ Hg 2+, Cd 2+, Pb 2+, Al 3+, Tl 3+. មានប្រសិទ្ធិភាពប៉ូឡូញខ្លាំង ន+. ដោយសារឥទ្ធិពលនៃប៉ូលអ៊ីយ៉ុងមានពីរផ្លូវ វាផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងសំខាន់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសមាសធាតុដែលពួកគេបង្កើត។

ប្រភេទទីបីនៃការតភ្ជាប់គឺឌីប៉ូល-ឌីប៉ូល។ ការតភ្ជាប់

បន្ថែមពីលើប្រភេទនៃទំនាក់ទំនងដែលបានរាយបញ្ជីក៏មាន dipole-dipole ផងដែរ។ អន្តរម៉ូលេគុលអន្តរកម្ម, ហៅផងដែរថា van der Waals .

ភាពខ្លាំងនៃអន្តរកម្មទាំងនេះអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃម៉ូលេគុល។

មានអន្តរកម្មបីប្រភេទ៖ ឌីប៉ូលអចិន្ត្រៃយ៍ - អចិន្ត្រៃយ៍ dipole ( ឌីប៉ូល-ឌីប៉ូល។ការទាក់ទាញ); ឌីប៉ូលអចិន្រ្តៃយ៍ - ឌីប៉ូលដែលជំរុញ ( ការបញ្ចូលការទាក់ទាញ); ឌីប៉ូលភ្លាមៗ - ឌីប៉ូលដែលជំរុញ ( បែកខ្ញែកការទាក់ទាញ, ឬកងកម្លាំងទីក្រុងឡុងដ៍; អង្ករ។ ៦).

អង្ករ។ ៦.

មានតែម៉ូលេគុលដែលមានចំណង covalent ប៉ូល មានពេល dipole-dipole ( HCl, NH 3, SO 2, H 2 O, C 6 H 5 Cl) ហើយកម្លាំងចំណងគឺ 1-2 ដេបាយ៉ា(1D = 3.338 × 10-30 coulomb ម៉ែត្រ - C × m) ។

នៅក្នុងជីវគីមីមានប្រភេទនៃការតភ្ជាប់មួយផ្សេងទៀត - អ៊ីដ្រូសែន ការតភ្ជាប់ដែលជាករណីកំណត់ ឌីប៉ូល-ឌីប៉ូល។ការទាក់ទាញ។ ចំណងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការទាក់ទាញរវាងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន និងអាតូមអេឡិចត្រូនិចតូចមួយ ដែលភាគច្រើនជាញឹកញាប់អុកស៊ីហ្សែន ហ្វ្លុយអូរីន និងអាសូត។ ជាមួយនឹងអាតូមធំដែលមាន electronegativity ស្រដៀងគ្នា (ដូចជាក្លរីន និងស្ពាន់ធ័រ) ចំណងអ៊ីដ្រូសែនកាន់តែខ្សោយ។ អាតូមអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានសម្គាល់ដោយលក្ខណៈពិសេសសំខាន់មួយ: នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់ត្រូវបានទាញចេញ ស្នូលរបស់វា - ប្រូតុង - ត្រូវបានលាតត្រដាង ហើយមិនត្រូវបានការពារដោយអេឡិចត្រុងទៀតទេ។

ដូច្នេះអាតូមប្រែទៅជាឌីប៉ូលធំ។

ចំណងអ៊ីដ្រូសែន មិនដូចមូលបត្របំណុល Van der Waals ត្រូវបានបង្កើតឡើងមិនត្រឹមតែក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយផងដែរ - intramolecularចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងជីវគីមី ឧទាហរណ៍ ដើម្បីរក្សាលំនឹងរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនក្នុងទម្រង់ជាអេលីក ឬសម្រាប់ការបង្កើតអេលីកទ្វេនៃ DNA (រូបភាពទី 7) ។

រូប ៧.

ចំណងអ៊ីដ្រូសែន និង van der Waals គឺខ្សោយជាងចំណងអ៊ីយ៉ុង កូវ៉ាលេន និងសំរបសំរួល។ ថាមពលនៃចំណងអន្តរម៉ូលេគុលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញនៅក្នុងតារាង។ ១.

តារាងទី 1 ។ថាមពលនៃកម្លាំងអន្តរម៉ូលេគុល

ចំណាំ៖ កម្រិត​នៃ​អន្តរកម្ម​អន្តរ​ម៉ូលេគុល​ត្រូវ​បាន​ឆ្លុះ​បញ្ចាំង​ដោយ enthalpy នៃ​ការ​រលាយ និង​ហួត (ការ​ពុះ)។ សមាសធាតុអ៊ីយ៉ុងត្រូវការថាមពលច្រើនដើម្បីបំបែកអ៊ីយ៉ុងជាជាងការបំបែកម៉ូលេគុល។ enthalpy នៃការរលាយនៃសមាសធាតុអ៊ីយ៉ុងគឺខ្ពស់ជាងសមាសធាតុម៉ូលេគុលច្រើន។

ប្រភេទទីបួននៃការតភ្ជាប់គឺការភ្ជាប់លោហៈ

ទីបំផុតមានប្រភេទមួយទៀតនៃចំណងអន្តរម៉ូលេគុល - លោហៈ: ការភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាននៃបន្ទះដែកជាមួយអេឡិចត្រុងសេរី។ ប្រភេទនៃការតភ្ជាប់នេះមិនកើតឡើងនៅក្នុងវត្ថុជីវសាស្រ្តទេ។

ពីការពិនិត្យឡើងវិញខ្លីៗនៃប្រភេទមូលបត្របំណុល ព័ត៌មានលម្អិតមួយនឹងច្បាស់៖ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់នៃអាតូមដែក ឬអ៊ីយ៉ុង - ម្ចាស់ជំនួយអេឡិចត្រុង ក៏ដូចជាអាតូម - អ្នកទទួលអេឡិចត្រុងគឺជារបស់វា។ ទំហំ.

ដោយមិនបានចូលទៅក្នុងសេចក្តីលម្អិត យើងកត់សំគាល់ថាកាំនៃអាតូម covalent radii ionic នៃលោហៈ និង van der Waals radii នៃម៉ូលេគុលអន្តរកម្មកើនឡើង នៅពេលដែលចំនួនអាតូមិកកើនឡើងជាក្រុមនៃតារាងតាមកាលកំណត់។ ក្នុងករណីនេះតម្លៃនៃអ៊ីយ៉ុងរ៉ាឌីគឺតូចបំផុតហើយរ៉ាឌីវ៉ានដឺវ៉ាលស៍គឺធំបំផុត។ តាមក្បួនមួយ នៅពេលរំកិលក្រុមចុះក្រោម កាំនៃធាតុទាំងអស់កើនឡើង ទាំង covalent និង van der Waals ។

សារៈសំខាន់ដ៏អស្ចារ្យបំផុតសម្រាប់អ្នកជីវវិទូ និងគ្រូពេទ្យគឺ ការសម្របសម្រួល(អ្នកទទួលអំណោយ) ចំណងដែលត្រូវបានពិចារណាដោយគីមីសាស្ត្រសម្របសម្រួល។

ជីវសរីរាង្គវេជ្ជសាស្ត្រ។ G.K. Barashkov

ជំពូកទី 2. ការផ្សារភ្ជាប់គីមី និងឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមកនៃអាតូមនៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គ

ជំពូកទី 2. ការផ្សារភ្ជាប់គីមី និងឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមកនៃអាតូមនៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គ

លក្ខណៈគីមីនៃសមាសធាតុសរីរាង្គត្រូវបានកំណត់ដោយប្រភេទនៃចំណងគីមី លក្ខណៈនៃអាតូមដែលជាប់ចំណង និងឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមករបស់ពួកគេនៅក្នុងម៉ូលេគុល។ កត្តាទាំងនេះ ត្រូវបានកំណត់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូម និងអន្តរកម្មនៃគន្លងអាតូមិករបស់វា។

២.១. រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមកាបូន

ផ្នែកនៃលំហអាតូមដែលប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកអេឡិចត្រុងគឺអតិបរមាត្រូវបានគេហៅថាគន្លងអាតូម (AO) ។

នៅក្នុងគីមីវិទ្យា គោលគំនិតនៃគន្លងកូនកាត់នៃអាតូមកាបូន និងធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ គោលគំនិតនៃការបង្កាត់ជាវិធីនៃការពិពណ៌នាអំពីការរៀបចំឡើងវិញនៃគន្លងគឺចាំបាច់នៅពេលដែលចំនួនអេឡិចត្រុងដែលមិនបានផ្គូផ្គងនៅក្នុងស្ថានភាពដីនៃអាតូមគឺតិចជាងចំនួននៃចំណងដែលបានបង្កើតឡើង។ ឧទាហរណ៍មួយគឺអាតូមកាបូន ដែលនៅក្នុងសមាសធាតុទាំងអស់បង្ហាញដោយខ្លួនវាថាជាធាតុ tetravalent ប៉ុន្តែយោងទៅតាមច្បាប់សម្រាប់ការបំពេញគន្លង កម្រិតអេឡិចត្រូនិចខាងក្រៅរបស់វានៅក្នុងស្ថានភាពដី 1s 2 2s 2 2p 2 មានតែអេឡិចត្រុងដែលមិនបានផ្គូផ្គងពីរ (រូបភព។ 2.1, កនិងឧបសម្ព័ន្ធ ២-១)។ នៅក្នុងករណីទាំងនេះ វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាគន្លងអាតូមិកផ្សេងៗគ្នា ដែលស្រដៀងគ្នានៅក្នុងថាមពល អាចលាយបញ្ចូលគ្នាជាមួយគ្នា បង្កើតបានជាគន្លងកូនកាត់ដែលមានរូបរាង និងថាមពលដូចគ្នា។

គន្លងចម្រុះ ដោយសារការត្រួតស៊ីគ្នាកាន់តែច្រើន បង្កើតជាចំណងរឹងមាំជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងគន្លងដែលមិនបង្កាត់។

អាស្រ័យលើចំនួននៃគន្លងដែលបានចូលទៅក្នុងការធ្វើកូនកាត់ អាតូមកាបូនអាចស្ថិតនៅក្នុងរដ្ឋមួយក្នុងចំណោមរដ្ឋចំនួនបី

អង្ករ។ ២.១.ការចែកចាយអេឡិចត្រុងនៅលើគន្លងនៃអាតូមកាបូននៅក្នុងដី (ក) រំភើប (ខ) និងរដ្ឋបង្កាត់ (គ - sp3, g-sp2, ឃ-sp)

ការបង្កាត់ (សូមមើលរូប 2.1, គ-ឃ)។ ប្រភេទនៃការធ្វើកូនកាត់កំណត់ការតំរង់ទិសនៃ AOs កូនកាត់នៅក្នុងលំហ ហើយជាលទ្ធផលធរណីមាត្រនៃម៉ូលេគុល ពោលគឺ រចនាសម្ព័ន្ធលំហរបស់ពួកវា។

រចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃម៉ូលេគុល គឺជាការរៀបចំទំនាក់ទំនងនៃអាតូម និងក្រុមអាតូមក្នុងលំហ។

sp ៣- បង្កាត់។នៅពេលដែល AOs ខាងក្រៅចំនួនបួននៃអាតូមកាបូនរំភើប (សូមមើលរូប 2.1, ខ) - មួយ 2s និង 3p orbitals - ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា នោះគន្លងកូនកាត់ sp 3 ដែលសមមូលចំនួនបួនកើតឡើង។ ពួកវាមានរាងបីវិមាត្រ "ប្រាំបី" ដែលមួយក្នុងចំនោមដាវដែលមានទំហំធំជាងមួយទៀត។

គន្លងកូនកាត់នីមួយៗត្រូវបានបំពេញដោយអេឡិចត្រុងមួយ។ អាតូមកាបូននៅក្នុងស្ថានភាពនៃការបង្កាត់ sp 3 មានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិក 1s 2 2(sp 3) 4 (សូមមើលរូប 2.1, គ)។ ស្ថានភាពនៃការបង្កាត់នេះគឺជាលក្ខណៈនៃអាតូមកាបូននៅក្នុងអ៊ីដ្រូកាបូនឆ្អែត (អាល់កាន) ហើយតាមនោះនៅក្នុងរ៉ាឌីកាល់អាល់គីល។

ដោយសារតែការច្រានចោលទៅវិញទៅមក sp 3 -hybrid AOs ត្រូវបានដឹកនាំក្នុងលំហឆ្ពោះទៅរកកំពូល tetrahedron,ហើយមុំរវាងពួកវាគឺ 109.5? (ទីតាំងដែលមានអត្ថប្រយោជន៍បំផុត រូប 2.2, ក)។

រចនាសម្ព័ន្ធលំហត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើរូបមន្តស្តេរ៉េអូគីមី។ នៅក្នុងរូបមន្តទាំងនេះ អាតូមកាបូន sp 3 -hybridized និងចំណងទាំងពីររបស់វាត្រូវបានដាក់ក្នុងប្លង់នៃគំនូរ និងបង្ហាញក្រាហ្វិកដោយបន្ទាត់ធម្មតា។ បន្ទាត់ក្រាស់ឬក្រូចឆ្មារក្រាស់បង្ហាញពីការតភ្ជាប់ដែលលាតសន្ធឹងទៅមុខពីយន្តហោះនៃគំនូរហើយតម្រង់ឆ្ពោះទៅរកអ្នកសង្កេតការណ៍; បន្ទាត់ចំនុចឬក្រូចឆ្មារដែលមានស្រមោល (..........) - ការតភ្ជាប់ដែលលាតសន្ធឹងពីអ្នកសង្កេតលើសពីយន្តហោះនៃគំនូរ -

អង្ករ។ ២.២.ប្រភេទនៃការបង្កាត់អាតូមកាបូន។ ចំនុចនៅកណ្តាលគឺជាស្នូលនៃអាតូម (ប្រភាគតូចនៃគន្លងកូនកាត់ត្រូវបានលុបចោលដើម្បីធ្វើឱ្យរូបភាពសាមញ្ញ; p-AOs ដែលមិនមែនជាកូនកាត់ត្រូវបានបង្ហាញជាពណ៌)

ស្ត្រី (រូបភាព 2.3, ក) ។ អាតូមកាបូនស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាព sp ៣-hybridization មានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ tetrahedral ។

sp ២- បង្កាត់។នៅពេលលាយមួយ។ 2s-និង 2p-AOs ពីរនៃអាតូមកាបូនដ៏រំភើបមួយ ដែលសមមូលចំនួនបីត្រូវបានបង្កើតឡើង sp 2-hybrid orbitals ហើយនៅតែមិនទាន់បង្កាត់ 2p-AO ។ អាតូមកាបូនស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាព sp 2-hybridization មានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច 1s 2 2(sp 2) 3 2p 1 (សូមមើលរូប 2.1, d)។ ស្ថានភាពនៃការបង្កាត់អាតូមកាបូននេះគឺជាតួយ៉ាងសម្រាប់អ៊ីដ្រូកាបូនដែលមិនឆ្អែត (អាល់ខេន) ក៏ដូចជាសម្រាប់ក្រុមមុខងារមួយចំនួនដូចជា កាបូននិល និងកាបូអ៊ីលជាដើម។

sp 2 -គន្លងកូនកាត់មានទីតាំងនៅក្នុងប្លង់តែមួយនៅមុំ 120? ហើយ AO ដែលមិនមែនជាកូនកាត់គឺស្ថិតនៅក្នុងប្លង់កាត់កែង (សូមមើលរូប 2.2, ខ)។ អាតូមកាបូនស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាព sp 2- កូនកាត់មាន ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធត្រីកោណ។អាតូមកាបូនដែលតភ្ជាប់ដោយចំណងទ្វេគឺស្ថិតនៅក្នុងប្លង់នៃគំនូរ ហើយចំណងតែមួយរបស់ពួកគេដែលតម្រង់ឆ្ពោះទៅរក និងឆ្ងាយពីអ្នកសង្កេតត្រូវបានកំណត់ដូចដែលបានពិពណ៌នាខាងលើ (សូមមើលរូប 2.3, ខ)

sp-hybridization ។នៅពេលដែល 2s- និង 2p-orbitals មួយនៃអាតូមកាបូនរំភើបត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា AOs sp-hybrid ស្មើគ្នាពីរត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយ p-AOs ពីរនៅតែមិនបង្កាត់។ អាតូមកាបូននៅក្នុងស្ថានភាព sp-hybridized មានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិក

អង្ករ។ ២.៣.រូបមន្តស្តេរ៉េអូគីមីនៃមេតាន (ក) អេតាន (ខ) និងអាសេទីលីន (គ)

1s 2 2(sp 2) 2 2p 2 (សូមមើលរូប 2.1, ឃ)។ ស្ថានភាពនៃការបង្កាត់នៃអាតូមកាបូននេះកើតឡើងនៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានចំណងបីដង ឧទាហរណ៍នៅក្នុង alkynes និង nitriles ។

sp-hybridized orbitals មានទីតាំងនៅមុំ 180° ហើយ AOs មិនមែនកូនកាត់ពីរមានទីតាំងនៅក្នុងយន្តហោះកាត់កែងគ្នា (សូមមើលរូប 2.2, c)។ អាតូមកាបូននៅក្នុងស្ថានភាព sp-hybridized មាន ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលីនេអ៊ែរជាឧទាហរណ៍ ក្នុងម៉ូលេគុលអាសេទីលីន អាតូមទាំងបួនស្ថិតនៅលើបន្ទាត់ត្រង់ដូចគ្នា (សូមមើលរូប 2.3, វ).

អាតូមនៃធាតុសរីរាង្គផ្សេងទៀតក៏អាចស្ថិតក្នុងស្ថានភាពបង្កាត់ផងដែរ។

២.២. ចំណងគីមីនៃអាតូមកាបូន

ចំណងគីមីនៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គត្រូវបានតំណាងជាចម្បងដោយចំណង covalent ។

ចំណង covalent គឺជាចំណងគីមីដែលបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការចែករំលែកអេឡិចត្រុងរវាងអាតូមដែលជាប់ចំណង។

អេឡិចត្រុងរួមគ្នាទាំងនេះកាន់កាប់គន្លងម៉ូលេគុល (MOs) ។ តាមក្បួនមួយ MO គឺជាគន្លងពហុកណ្តាល ហើយអេឡិចត្រុងដែលបំពេញវាត្រូវបាន delocalized (បំបែក) ។ ដូច្នេះ MO ដូចជា AO អាចជាកន្លែងទំនេរ ដែលពោរពេញទៅដោយអេឡិចត្រុងមួយ ឬអេឡិចត្រុងពីរដែលមានបង្វិលផ្ទុយ*។

2.2.1. σ- និងπ - ការតភ្ជាប់

ចំណង covalent មានពីរប្រភេទគឺ σ (sigma) និង π (pi) bonds ។

σ-bond គឺជាចំណង covalent ដែលបង្កើតឡើងនៅពេលដែល AO ត្រួតលើគ្នាតាមបណ្តោយបន្ទាត់ត្រង់ (អ័ក្ស) ដែលភ្ជាប់ស្នូលនៃអាតូមដែលជាប់ចំណងពីរជាមួយនឹងការត្រួតគ្នាអតិបរមានៅលើបន្ទាត់ត្រង់នេះ។

σ-bond កើតឡើងនៅពេលដែល AO ណាមួយរួមទាំង hybrid ត្រួតលើគ្នា។ រូបភាព 2.4 បង្ហាញពីការបង្កើតចំណង σ រវាងអាតូមកាបូនដែលជាលទ្ធផលនៃការត្រួតលើអ័ក្សនៃចំណងកូនកាត់ sp 3 -AO និង σ C-H ដោយការត្រួតលើគ្នានៃកូនកាត់ sp 3 -AO នៃកាបូន និង s-AO នៃអ៊ីដ្រូសែន។

*សម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិតសូមមើល៖ Popkov V.A., Puzakov S.A.គីមីវិទ្យាទូទៅ។ - M.: GEOTAR-Media, 2007. - ជំពូកទី 1 ។

អង្ករ។ ២.៤.ការបង្កើតចំណង σ នៅក្នុង ethane ដោយការត្រួតលើអ័ក្សនៃ AOs (ប្រភាគតូចនៃគន្លងកូនកាត់ត្រូវបានលុបចោល និងបង្ហាញជាពណ៌ sp 3 -AOកាបូន, ខ្មៅ - អ៊ីដ្រូសែន s-AO)

បន្ថែមពីលើការត្រួតស៊ីគ្នាតាមអ័ក្ស ការត្រួតស៊ីគ្នាមួយទៀតគឺអាចធ្វើទៅបាន - ការត្រួតលើគ្នានៅពេលក្រោយនៃ p-AO ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតចំណងπ (រូបភាព 2.5) ។

p-គន្លងអាតូមិច

អង្ករ។ ២.៥.ការបង្កើតចំណងπនៅក្នុងអេទីឡែនដោយការត្រួតលើគ្នានៅពេលក្រោយ r-AO

π-bond គឺជាចំណងដែលបង្កើតឡើងដោយការត្រួតគ្នានៅពេលក្រោយនៃ p-AOs ដែលមិនបង្កាត់ជាមួយនឹងការត្រួតស៊ីគ្នាអតិបរមានៅលើផ្នែកទាំងពីរនៃបន្ទាត់ត្រង់ដែលតភ្ជាប់ស្នូលនៃអាតូម។

ចំណងជាច្រើនដែលមាននៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គគឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ σ- និង π-bonds: ទ្វេ - មួយ σ- និង π-, បីដង - មួយ σ- និង π- ចំណងពីរ។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃចំណង covalent ត្រូវបានបង្ហាញតាមរយៈលក្ខណៈដូចជាថាមពល ប្រវែង បន្ទាត់រាងប៉ូល និងប៉ូឡារីស។

ថាមពលទំនាក់ទំនងគឺជាថាមពលដែលបញ្ចេញនៅពេលដែលចំណងត្រូវបានបង្កើតឡើង ឬតម្រូវឱ្យបំបែកអាតូមដែលជាប់ចំណងពីរ។ វាបម្រើជារង្វាស់នៃកម្លាំងនៃចំណង៖ ថាមពលកាន់តែខ្ពស់ ចំណងកាន់តែរឹងមាំ (តារាង 2.1)។

ប្រវែងភ្ជាប់គឺជាចំងាយរវាងចំណុចកណ្តាលនៃអាតូមដែលជាប់។ ចំណងទ្វេរដងខ្លីជាងចំណងតែមួយ ហើយចំណងបីដងខ្លីជាងចំណងទ្វេ (សូមមើលតារាង 2.1)។ ចំណងរវាងអាតូមកាបូននៅក្នុងស្ថានភាពផ្សេងគ្នានៃការបង្កាត់មានលំនាំទូទៅ -

តារាង 2.1 ។លក្ខណៈជាមូលដ្ឋាននៃចំណង covalent

នៅពេលដែលប្រភាគនៃគន្លងរបស់ s នៅក្នុងគន្លងកូនកាត់កើនឡើង ប្រវែងចំណងនឹងថយចុះ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងស៊េរីនៃសមាសធាតុ propane CH 3 CH 2 CH 3, propene CH 3 CH = CH 2, propene CH 3 C = CH ប្រវែងចំណង CH 3 -C គឺត្រូវគ្នានឹង 0.154; 0.150 និង 0.146 nm ។

ប៉ូលទំនាក់ទំនង ដោយសារតែការចែកចាយមិនស្មើគ្នា (ប៉ូល) នៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង។ ប៉ូលនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានគណនាដោយតម្លៃនៃពេលវេលាឌីប៉ូល។ ចាប់ពីពេល dipole នៃម៉ូលេគុលមួយ គ្រា dipole នៃចំណងបុគ្គលអាចត្រូវបានគណនា (សូមមើលតារាង 2.1) ។ ពេលឌីប៉ូលកាន់តែធំ ប៉ូលកាន់តែមានចំណង។ ហេតុផលសម្រាប់ភាពរាងប៉ូលនៃចំណង គឺជាភាពខុសគ្នានៃអេឡិចត្រូនិនៃអាតូមដែលបានផ្សារភ្ជាប់។

ភាពអវិជ្ជមានអេឡិចត្រូ កំណត់លក្ខណៈសមត្ថភាពរបស់អាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលដើម្បីផ្ទុកអេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់។ នៅពេលដែល electronegativity នៃអាតូមមួយកើនឡើង កម្រិតនៃការផ្លាស់ទីលំនៅនៃចំណងអេឡិចត្រុងក្នុងទិសដៅរបស់វាកើនឡើង។

ដោយផ្អែកលើតម្លៃនៃថាមពលចំណង អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិអាមេរិកឈ្មោះ L. Pauling (1901-1994) បានស្នើឡើងនូវលក្ខណៈបរិមាណនៃអេឡិចត្រុងដែលទាក់ទងនៃអាតូម (មាត្រដ្ឋាន Pauling) ។ នៅក្នុងមាត្រដ្ឋាននេះ (ស៊េរី) ធាតុសរីរាង្គធម្មតាត្រូវបានរៀបចំដោយយោងទៅតាម electronegativity ដែលទាក់ទង (លោហៈពីរត្រូវបានផ្តល់ឱ្យសម្រាប់ការប្រៀបធៀប) ដូចខាងក្រោម:

Electronegativity មិនមែនជាថេរដាច់ខាតនៃធាតុមួយ។ វាអាស្រ័យលើបន្ទុកដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃស្នូល ប្រភេទនៃការធ្វើកូនកាត់ AO និងឥទ្ធិពលនៃសារធាតុជំនួស។ ឧទាហរណ៍ អេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាបូននៅក្នុងស្ថានភាពកូនកាត់ sp 2 ឬ sp គឺខ្ពស់ជាងនៅក្នុងស្ថានភាពកូនកាត់ sp 3 ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសមាមាត្រនៃគន្លង s នៅក្នុងគន្លងកូនកាត់។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្លាស់ប្តូរអាតូមពី sp 3 - ទៅ sp 2 - និងបន្តទៅ sp-hybridized state វិសាលភាពនៃគន្លងកូនកាត់ថយចុះជាលំដាប់ (ជាពិសេសក្នុងទិសដៅដែលផ្តល់នូវការត្រួតស៊ីគ្នាដ៏អស្ចារ្យបំផុតកំឡុងពេលបង្កើតចំណង σ) ដែលមានន័យថាក្នុងលំដាប់ដូចគ្នា ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងអតិបរិមាគឺស្ថិតនៅជិតនិងជិតស្នូល។ នៃអាតូមដែលត្រូវគ្នា។

នៅក្នុងករណីនៃចំណងដែលមិនមានប៉ូល ឬអនុវត្តជាក់ស្តែងដែលមិនមែនជាប៉ូល ភាពខុសគ្នានៃអេឡិចត្រុងនៃអាតូមដែលជាប់ចំណងគឺសូន្យ ឬជិតសូន្យ។ នៅពេលដែលភាពខុសគ្នានៃ electronegativity កើនឡើង ប៉ូលនៃចំណងកើនឡើង។ ភាពខុសគ្នារហូតដល់ 0.4 ត្រូវបានគេនិយាយថាជាប៉ូលខ្សោយ ច្រើនជាង 0.5 គឺជាចំណងប៉ូលកូវ៉ាឡង់ខ្លាំង ហើយលើសពី 2.0 គឺជាចំណងអ៊ីយ៉ុង។ មូលបត្របំណុលកូវ៉ាលេនប៉ូលគឺងាយនឹងមានការបែកខ្ញែក heterolytic

(សូមមើល 3.1.1) ។

ភាពអាចបត់បែនបាននៃសញ្ញាប័ណ្ណ ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងការផ្លាស់ទីលំនៅនៃចំណងអេឡិចត្រុងនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃវាលអគ្គិសនីខាងក្រៅ រួមទាំងភាគល្អិតប្រតិកម្មផ្សេងទៀត។ Polarizability ត្រូវបានកំណត់ដោយការចល័តអេឡិចត្រុង។ អេឡិចត្រុង​មាន​លក្ខណៈ​ចល័ត​កាន់​តែ​ច្រើន​ជាង​វា​ចេញ​ពី​ស្នូល​អាតូម។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃ polarizability ចំណង π គឺខ្ពស់ជាងយ៉ាងខ្លាំងទៅនឹងចំណង σ ចាប់តាំងពីដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងអតិបរិមានៃចំណង π ស្ថិតនៅឆ្ងាយពីស្នូលដែលភ្ជាប់។ Polarizability កំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយនូវប្រតិកម្មនៃម៉ូលេគុលឆ្ពោះទៅរកសារធាតុប៉ូឡា។

២.២.២. មូលបត្របំណុលអ្នកទទួលជំនួយ

ការត្រួតស៊ីគ្នានៃអេឡិចត្រុងតែមួយ AO មិនមែនជាវិធីតែមួយគត់ដើម្បីបង្កើតចំណងកូវ៉ាឡេននោះទេ។ ចំណងកូវ៉ាលេនអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអន្តរកម្មនៃគន្លងអេឡិចត្រុងពីរនៃអាតូមមួយ (ម្ចាស់ជំនួយ) ជាមួយនឹងគន្លងទំនេរនៃអាតូមមួយទៀត (អ្នកទទួល)។ ម្ចាស់ជំនួយគឺជាសមាសធាតុដែលមានគន្លងគោចរដែលមានអេឡិចត្រុងពីរគូ ឬ π-MO ។ នាវាផ្ទុកអេឡិចត្រុងគូឯក (n-អេឡិចត្រុង មកពីភាសាអង់គ្លេស។ មិនជាប់)គឺជាអាតូមអាសូត អុកស៊ីហ្សែន ហាឡូហ្សែន។

គូអេឡិចត្រុងឯកោដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្ហាញលក្ខណៈគីមីនៃសមាសធាតុ។ ជាពិសេស ពួកគេមានទំនួលខុសត្រូវចំពោះសមត្ថភាពនៃសមាសធាតុដើម្បីចូលទៅក្នុងអន្តរកម្មរបស់អ្នកផ្តល់ជំនួយ។

ចំណង covalent ដែលបង្កើតឡើងដោយគូអេឡិចត្រុងពីដៃគូចំណងមួយត្រូវបានគេហៅថា donor-acceptor ។

មូលបត្របំណុលអ្នកទទួល-ម្ចាស់ជំនួយ លទ្ធផលខុសគ្នាតែក្នុងវិធីបង្កើត។ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាគឺដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងចំណង covalent ផ្សេងទៀត។ ដោយហេតុនេះ អាតូមម្ចាស់ជំនួយទទួលបានបន្ទុកវិជ្ជមាន។

ចំណងម្ចាស់ជំនួយ គឺជាលក្ខណៈនៃសមាសធាតុស្មុគស្មាញ។

២.២.៣. ចំណងអ៊ីដ្រូសែន

អាតូមអ៊ីដ្រូសែនដែលភ្ជាប់ទៅនឹងធាតុអេឡិចត្រុងដ៏ខ្លាំង (អាសូត អុកស៊ីហ្សែន ហ្វ្លុយអូរីន។ ជាលទ្ធផល ចំណងអ៊ីដ្រូសែនកើតឡើង ដែលជាប្រភេទនៃចំណងម្ចាស់ជំនួយ។

ចំណងអ្នកទទួល។ តាមក្រាហ្វិក ចំណងអ៊ីដ្រូសែនជាធម្មតាត្រូវបានតំណាងដោយចំណុចបី។

ថាមពលនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែនមានកម្រិតទាប (10-40 kJ/mol) ហើយត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិច។

ចំណងអ៊ីដ្រូសែនអន្តរម៉ូលេគុលកំណត់ទំនាក់ទំនងនៃសមាសធាតុសរីរាង្គ ដូចជាអាល់កុលជាដើម។

ចំណងអ៊ីដ្រូសែនប៉ះពាល់ដល់រាងកាយ (ចំណុចរំពុះ និងរលាយ viscosity លក្ខណៈវិសាលគម) និងលក្ខណៈគីមី (អាស៊ីត-មូលដ្ឋាន) នៃសមាសធាតុ។ ដូច្នេះចំណុចរំពុះនៃអេតាណុលគឺ C 2 H ៥ OH (78.3°C) គឺខ្ពស់ជាង dimethyl ether CH 3 OCH 3 (-24°C) ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលដូចគ្នា និងមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់តាមរយៈចំណងអ៊ីដ្រូសែនទេ។

ចំណងអ៊ីដ្រូសែនក៏អាចជាអាំងតេក្រាលផងដែរ។ ចំណងនេះនៅក្នុង anion អាស៊ីត salicylic នាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃអាស៊ីតរបស់វា។

ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃសមាសធាតុម៉ូលេគុលខ្ពស់ - ប្រូតេអ៊ីន ប៉ូលីស្យូស អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។

២.៣. ប្រព័ន្ធបង្រួបបង្រួម

ចំណង covalent អាចត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម ឬ delocalized ។ ចំណងដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម គឺជាវត្ថុដែលអេឡិចត្រុងត្រូវបានចែករំលែកយ៉ាងពិតប្រាកដរវាងស្នូលទាំងពីរនៃអាតូមដែលជាប់ចំណង។ ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងផ្សារភ្ជាប់ត្រូវបានចែករំលែករវាងស្នូលច្រើនជាងពីរ នោះពួកគេនិយាយអំពីចំណង delocalized ។

ចំណង delocalized គឺជាចំណង covalent ដែលគន្លងម៉ូលេគុលលាតសន្ធឹងលើសពីអាតូមពីរ។

មូលបត្របំណុលដែលបានបែងចែកគឺនៅក្នុងករណីភាគច្រើន π ចំណង។ ពួកវាជាលក្ខណៈនៃប្រព័ន្ធផ្គូផ្គង។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធទាំងនេះ ប្រភេទពិសេសនៃឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមកនៃអាតូមកើតឡើង - ការភ្ជាប់គ្នា។

ការផ្សំគ្នា (Mesomerism មកពីភាសាក្រិក។ មេសូស- មធ្យម) គឺជាការតម្រឹមនៃចំណង និងការចោទប្រកាន់នៅក្នុងម៉ូលេគុលពិត (ភាគល្អិត) ក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អ ប៉ុន្តែមិនមាន។

p-orbitals ដែលត្រូវបាន delocalized ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការភ្ជាប់គ្នាអាចជារបស់ π-bonds ពីរ ឬច្រើន ឬ π-bond និង អាតូមមួយដែលមាន p-orbital ។ យោងទៅតាមនេះ ភាពខុសគ្នាមួយត្រូវបានធ្វើឡើងរវាង π,π-conjugation និង ρ,π-conjugation ។ ប្រព័ន្ធ conjugation អាចបើក ឬបិទ ហើយមិនត្រឹមតែមានអាតូមកាបូនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មាន heteroatoms ផងដែរ។

២.៣.១. ប្រព័ន្ធសៀគ្វីបើកចំហ

π,π - ការផ្គូផ្គង។អ្នកតំណាងដ៏សាមញ្ញបំផុតនៃប្រព័ន្ធ π,π-conjugated ជាមួយនឹងខ្សែសង្វាក់កាបូនគឺ butadiene-1,3 (រូបភាព 2.6, ក) ។ អាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែន ហើយដូច្នេះ ចំណង σ ទាំងអស់នៅក្នុងម៉ូលេគុលរបស់វាស្ថិតនៅក្នុងយន្តហោះតែមួយ បង្កើតបានជាគ្រោងឆ្អឹង σ ។ អាតូមកាបូនស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពនៃ sp 2 hybridization ។ p-AOs ដែលមិនបង្កាត់នៃអាតូមកាបូននីមួយៗមានទីតាំងនៅកាត់កែងទៅនឹងប្លង់នៃ σ-skeleton និងស្របគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលជាលក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការត្រួតស៊ីគ្នារបស់ពួកគេ។ ការត្រួតស៊ីគ្នាកើតឡើងមិនត្រឹមតែរវាង p-AO នៃអាតូម C-1 និង C-2, C-3 និង C-4 ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងរវាង p-AO នៃអាតូម C-2 និង C-3 ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតπតែមួយ។ គ្របដណ្តប់អាតូមកាបូនចំនួនបួន -system ពោលគឺចំណង covalent delocalized លេចឡើង (សូមមើលរូបភាព 2.6, ខ) ។

អង្ករ។ ២.៦.គំរូគន្លងអាតូមនៃម៉ូលេគុល 1,3 butadiene

នេះត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរប្រវែងចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុល។ ប្រវែងនៃចំណង C-1-C-2 ក៏ដូចជាចំណង C-3-C-4 ក្នុង 1,3-butadiene ត្រូវបានកើនឡើងបន្តិច ហើយចម្ងាយរវាង C-2 និង C-3 ត្រូវបានខ្លីបើប្រៀបធៀបទៅនឹងទ្វេធម្មតា និង ចំណងតែមួយ។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតដំណើរការនៃការ delocalization អេឡិចត្រុងនាំឱ្យស្មើគ្នានៃប្រវែងចំណង។

អ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានចំនួនច្រើននៃចំណងទ្វេរដងគឺជារឿងធម្មតានៅក្នុងពិភពរុក្ខជាតិ។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលឧទាហរណ៍ carotene ដែលកំណត់ពណ៌នៃការ៉ុតប៉េងប៉ោះជាដើម។

ប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នាបើកចំហក៏អាចរួមបញ្ចូល heteroatoms ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍នៃការបើកចំហ ប្រព័ន្ធ π,π-conjugated ជាមួយ heteroatom នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់α, β-unsaturated carbonyl សមាសធាតុអាចបម្រើ។ ឧទាហរណ៍ក្រុម aldehyde នៅក្នុង acrolein CH 2 =CH-CH=O គឺ​ជា​អ្នក​ចូល​រួម​ក្នុង​ខ្សែ​សង្វាក់​ផ្សំ​នៃ​អាតូម​កាបូន​បង្កាត់​ចំនួន​បី sp 2 និង​អាតូម​អុកស៊ីហ្សែន។ អាតូមទាំងនេះនីមួយៗរួមចំណែក p-electron មួយទៅប្រព័ន្ធπតែមួយ។

pn-ការផ្គូផ្គង។ប្រភេទនៃការផ្សំនេះច្រើនតែកើតឡើងនៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានបំណែករចនាសម្ព័ន្ធ -CH=CH-X ដែល X គឺជា heteroatom ដែលមានគូអេឡិចត្រុងតែមួយ (ជាចម្បង O ឬ N) ។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលឧទាហរណ៍ vinyl ethers នៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលចំណងទ្វេត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយ រ- គន្លងនៃអាតូមអុកស៊ីសែន។ មូលបត្របំណុលកណ្តាលបីដែលត្រូវបានបំប្លែងចេញត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការត្រួតលើគ្នាពីរ p-AO sp 2 -hybridized carbon អាតូម និងមួយ រ-AO នៃ heteroatom ដែលមានគូ n-អេឡិចត្រុង។

ការបង្កើតមូលបត្របំណុលកណ្តាលបីដែលបែងចែកស្រដៀងគ្នាកើតឡើងនៅក្នុងក្រុម carboxyl ។ នៅទីនេះ π-អេឡិចត្រុងនៃចំណង C=O និង n-អេឡិចត្រុងនៃអាតូមអុកស៊ីសែននៃក្រុម OH ចូលរួមក្នុងការភ្ជាប់គ្នា។ ប្រព័ន្ធភ្ជាប់ជាមួយនឹងចំណង និងបន្ទុកដែលបានតម្រឹមយ៉ាងពេញលេញ រួមមានប្រភេទដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន ដូចជា អ៊ីយ៉ុងអាសេតាត។

ទិសដៅនៃការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយព្រួញកោង។

មានវិធីក្រាហ្វិកផ្សេងទៀតដើម្បីបង្ហាញលទ្ធផលផ្គូផ្គង។ ដូច្នេះរចនាសម្ព័ន្ធនៃអ៊ីយ៉ុងអាសេតាត (I) សន្មត់ថាបន្ទុកត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាលើអាតូមអុកស៊ីសែនទាំងពីរ (ដូចបង្ហាញក្នុងរូប 2.7 ដែលជាការពិត)។

រចនាសម្ព័ន្ធ (II) និង (III) ត្រូវបានប្រើនៅក្នុង ទ្រឹស្ដី resonance ។យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ ម៉ូលេគុល ឬភាគល្អិតពិតប្រាកដមួយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសំណុំនៃរចនាសម្ព័ន្ធ resonance ជាក់លាក់ដែលខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកតែក្នុងការបែងចែកអេឡិចត្រុងប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ conjugated ការរួមចំណែកដ៏សំខាន់ចំពោះកូនកាត់ resonance ត្រូវបានធ្វើឡើងដោយរចនាសម្ព័ន្ធជាមួយនឹងការចែកចាយផ្សេងគ្នានៃដង់ស៊ីតេπ-electron (ព្រួញទ្វេភាគីដែលភ្ជាប់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះគឺជានិមិត្តសញ្ញាពិសេសនៃទ្រឹស្តី resonance) ។

រចនាសម្ព័ន្ធដែនកំណត់ (ព្រំដែន) ពិតជាមិនមានទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងកម្រិតមួយ ឬមួយផ្សេងទៀត ពួកគេ "រួមចំណែក" ដល់ការចែកចាយពិតប្រាកដនៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ (ភាគល្អិត) ដែលត្រូវបានតំណាងថាជាកូនកាត់ដែលមានអនុភាពដែលទទួលបានដោយ superposition នៃរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់។

នៅក្នុងប្រព័ន្ធ ρ,π-conjugated ជាមួយខ្សែសង្វាក់កាបូន ការភ្ជាប់អាចកើតឡើងប្រសិនបើមានអាតូមកាបូនដែលមាន p-orbital ដែលមិនមែនជាកូនកាត់នៅជាប់នឹងចំណងπ។ ប្រព័ន្ធបែបនេះអាចជាភាគល្អិតកម្រិតមធ្យម - carbanions, carbocations, រ៉ាឌីកាល់សេរី ឧទាហរណ៍ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធសម្ព័ន្ធ។ moieties រ៉ាឌីកាល់សេរី ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការនៃ lipid peroxidation ។

នៅក្នុងអាលីលីល anion CH 2 = CH-CH 2 sp 2 -hybridized carbon atom C-3 ផ្គត់ផ្គង់ទៅ conjugate ទូទៅ

អង្ករ។ ២.៧.ផែនទីដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៃក្រុម COONa ក្នុងប៉នីសុីលីន

ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រុងពីរនៅក្នុងរ៉ាឌីកាល់ CH 2 = CH-CH 2+ - មួយ ហើយនៅក្នុង allylic carbocation CH 2 = CH-CH 2+ មិនផ្គត់ផ្គង់ណាមួយឡើយ។ ជាលទ្ធផលនៅពេលដែល p-AO នៃអាតូមកាបូនបី sp 2 -hybridized ត្រួតលើគ្នា ចំណង 3 កណ្តាល delocalized ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលមានបួន (នៅក្នុង carbanion) បី (នៅក្នុងរ៉ាឌីកាល់សេរី) និងពីរ (នៅក្នុង carbocation) អេឡិចត្រុង។ រៀងៗខ្លួន។

ជាផ្លូវការ អាតូម C-3 នៅក្នុង allyl cation ផ្ទុកបន្ទុកវិជ្ជមាន នៅក្នុង allyl radical វាផ្ទុកអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង ហើយនៅក្នុង allyl anion វាផ្ទុកបន្ទុកអវិជ្ជមាន។ ជាការពិតនៅក្នុងប្រព័ន្ធ conjugated បែបនេះមានការ delocalization (ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ) នៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង ដែលនាំទៅដល់ការតម្រឹមនៃចំណង និងបន្ទុក។ អាតូម C-1 និង C-3 នៅក្នុងប្រព័ន្ធទាំងនេះគឺសមមូល។ ឧទាហរណ៍ ក្នុង cation allyl ពួកវានីមួយៗផ្ទុកបន្ទុកវិជ្ជមាន+1/2 ហើយត្រូវបានភ្ជាប់ដោយចំណងមួយនិងកន្លះទៅនឹងអាតូម C-2 ។

ដូច្នេះ ការភ្ជាប់គ្នានាំឲ្យមានភាពខុសគ្នាយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធពិត បើប្រៀបធៀបទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធដែលបង្ហាញដោយរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធធម្មតា។

២.៣.២. ប្រព័ន្ធបិទជិត

ប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នាជាស៊ីលីកមានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែក្រុមនៃសមាសធាតុដែលមានស្ថេរភាពកម្ដៅកើនឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រព័ន្ធបើកចំហដែលរួមបញ្ចូលគ្នា។ សមាសធាតុទាំងនេះក៏មានលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសផ្សេងទៀតដែលចំនួនសរុបត្រូវបានបង្រួបបង្រួមដោយគំនិតទូទៅ ក្លិនក្រអូប។ទាំងនេះរួមបញ្ចូលសមត្ថភាពនៃសមាសធាតុ unsaturated ផ្លូវការបែបនេះ

ចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មជំនួសជាជាងការបន្ថែម ភាពធន់នឹងភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម និងសីតុណ្ហភាព។

អ្នកតំណាងធម្មតានៃប្រព័ន្ធក្លិនក្រអូបគឺ Arenes និងដេរីវេរបស់វា។ ភាពប្លែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូបត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងគំរូគន្លងអាតូមនៃម៉ូលេគុល benzene ។ ក្របខ័ណ្ឌ benzene ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាតូមកាបូន 6 sp 2 -hybridized ។ ចំណង σ ទាំងអស់ (C-C និង C-H) ស្ថិតនៅក្នុងប្លង់តែមួយ។ p-AOs ដែលមិនបង្កាត់ចំនួនប្រាំមួយមានទីតាំងនៅកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះនៃម៉ូលេគុល ហើយស្របទៅគ្នាទៅវិញទៅមក (រូបភាព 2.8, ក)។ គ្នា។ រ-AO អាចត្រួតលើគ្នាជាមួយប្រទេសជិតខាងពីរ រ- អូ។ ជាលទ្ធផលនៃការត្រួតស៊ីគ្នាបែបនេះ ប្រព័ន្ធ π-delocalized តែមួយកើតឡើង ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខ្ពស់បំផុតដែលមានទីតាំងនៅខាងលើ និងខាងក្រោមយន្តហោះនៃ σ-skeleton និងគ្របដណ្តប់អាតូមកាបូនទាំងអស់នៃវដ្ត (សូមមើលរូប 2.8, ខ) . ដង់ស៊ីតេπ-អេឡិចត្រុងត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នានៅទូទាំងប្រព័ន្ធរង្វិល ដែលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយរង្វង់ ឬបន្ទាត់ចំនុចនៅខាងក្នុងវដ្ត (សូមមើលរូប 2.8, គ)។ ចំណងទាំងអស់រវាងអាតូមកាបូននៅក្នុងរង្វង់ benzene មានប្រវែងដូចគ្នា (0.139 nm) កម្រិតមធ្យមរវាងប្រវែងនៃចំណងតែមួយ និងទ្វេ។

ដោយផ្អែកលើការគណនាមេកានិចកង់ទិច វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថាសម្រាប់ការបង្កើតម៉ូលេគុលដែលមានស្ថេរភាពបែបនេះ ប្រព័ន្ធរង្វិលរាបស្មើត្រូវតែមាន (4n + 2) π-អេឡិចត្រុង ដែល ន= 1, 2, 3 ។ល។ (ច្បាប់របស់ Hückel ឆ្នាំ 1931)។ ដោយគិតពីទិន្នន័យទាំងនេះ គំនិតនៃ "ក្លិនក្រអូប" អាចត្រូវបានបញ្ជាក់។

សមាសធាតុមួយមានក្លិនក្រអូប ប្រសិនបើវាមានរង្វង់មូល និងរង្វង់មូលπ - ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចគ្របដណ្តប់អាតូមទាំងអស់នៃវដ្ត និងផ្ទុក(៤ ន+ 2) π-អេឡិចត្រុង។

ច្បាប់របស់ Hückel អនុវត្តចំពោះប្រព័ន្ធ condensed planar ណាមួយដែលមិនមានអាតូមដែលចែករំលែកលើសពី

អង្ករ។ ២.៨.គំរូគន្លងអាតូមិកនៃម៉ូលេគុល benzene (អាតូមអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានលុបចោល ការពន្យល់ក្នុងអត្ថបទ)

ពីរវដ្ត។ សមាសធាតុដែលមានចិញ្ចៀន benzene condensed ដូចជា naphthalene និងផ្សេងទៀត បំពេញតាមលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់ក្លិនក្រអូប។

ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នា។ ការបង្កើតប្រព័ន្ធប្រសព្វ និងជាពិសេសក្លិនក្រអូបគឺជាដំណើរការអំណោយផលដ៏ខ្លាំងក្លាមួយ ចាប់តាំងពីវាបង្កើនកម្រិតនៃការត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លង និង delocalization (ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ) កើតឡើង។ រ- អេឡិចត្រុង។ ក្នុងន័យនេះ ប្រព័ន្ធ conjugated និង aromatic បានបង្កើនស្ថេរភាព thermodynamic ។ ពួកវាមានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលខាងក្នុងតូចជាង ហើយនៅក្នុងរដ្ឋដីកាន់កាប់កម្រិតថាមពលទាបជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រព័ន្ធដែលមិនភ្ជាប់គ្នា។ ពីភាពខុសគ្នារវាងកម្រិតទាំងនេះ មនុស្សម្នាក់អាចកំណត់បរិមាណស្ថេរភាពនៃទែរម៉ូឌីណាមិកនៃសមាសធាតុផ្សំ ពោលគឺវា ថាមពលផ្សំ(ថាមពល delocalization) ។ សម្រាប់ butadiene-1,3 វាតូចហើយបរិមាណប្រហែល 15 kJ / mol ។ នៅពេលដែលប្រវែងនៃខ្សែសង្វាក់បញ្ចូលគ្នាកើនឡើង ថាមពលនៃការភ្ជាប់គ្នា និង អាស្រ័យហេតុនេះ ស្ថេរភាពកម្ដៅនៃសមាសធាតុកើនឡើង។ ថាមពលផ្សំសម្រាប់ benzene គឺខ្ពស់ជាង និងមានបរិមាណដល់ 150 kJ/mol ។

២.៤. ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួស 2.4.1 ។ ឥទ្ធិពលអាំងឌុចស្យុង

ចំណងប៉ូល σ នៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយបណ្តាលឱ្យមានបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃចំណង σ នៅក្បែរនោះ ហើយនាំឱ្យមានរូបរាងនៃការចោទប្រកាន់មួយផ្នែកលើអាតូមជិតខាង*។

សារធាតុជំនួសបណ្តាលឱ្យមានបន្ទាត់រាងប៉ូលមិនត្រឹមតែរបស់ពួកគេប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានចំណង σ-bonds ជិតខាងផងដែរ។ ប្រភេទនៃការផ្ទេរឥទ្ធិពលនៃអាតូមនេះត្រូវបានគេហៅថាឥទ្ធិពល inductive (/-effect) ។

ឥទ្ធិពល inductive គឺជាការផ្ទេរឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួសដែលជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់អេឡិចត្រុងនៃចំណង σ ។

ដោយសារតែភាពខ្សោយប៉ូលនៃចំណង σ ឥទ្ធិពលអាំងឌុចទ័ថយចុះបន្ទាប់ពីចំណងបីឬបួននៅក្នុងសៀគ្វី។ ឥទ្ធិពលរបស់វាត្រូវបានប្រកាសច្បាស់បំផុតទាក់ទងនឹងអាតូមកាបូនដែលនៅជាប់នឹងធាតុដែលមានសារធាតុជំនួស។ ទិសដៅនៃឥទ្ធិពល inductive នៃសារធាតុជំនួសត្រូវបានវាយតម្លៃជាលក្ខណៈគុណភាពដោយការប្រៀបធៀបវាជាមួយនឹងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ឥទ្ធិពល inductive ដែលត្រូវបានយកជាសូន្យ។ តាមក្រាហ្វិក លទ្ធផលនៃ/-effect ត្រូវបានតំណាងដោយព្រួញមួយស្របគ្នានឹងទីតាំងនៃបន្ទាត់ valence និងចង្អុលទៅអាតូម electronegative ច្រើន។

/V\ខ្លាំងជាងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន បង្ហាញអវិជ្ជមានឥទ្ធិពលអាំងឌុចទ័ (-/- ឥទ្ធិពល) ។

សារធាតុជំនួសបែបនេះជាទូទៅកាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៃប្រព័ន្ធ; ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា ការដកអេឡិចត្រុង។ទាំងនេះរួមបញ្ចូលក្រុមមុខងារភាគច្រើន៖ OH, NH 2, COOH, NO 2 និងក្រុម cationic ឧទាហរណ៍ -NH 3+.

សារធាតុជំនួសដែលផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងធៀបនឹងអាតូមអ៊ីដ្រូសែនσ - ចំណងឆ្ពោះទៅរកអាតូមកាបូននៃខ្សែសង្វាក់ បង្ហាញវិជ្ជមានឥទ្ធិពលប្រឌិត (+/- ឥទ្ធិពល) ។

សារធាតុជំនួសបែបនេះបង្កើនដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ (ឬចិញ្ចៀន) ហើយត្រូវបានគេហៅថា អ្នកបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង។ទាំងនេះរាប់បញ្ចូលទាំងក្រុមអាល់គីលដែលមានទីតាំងនៅអាតូមកាបូនកូនកាត់ sp 2 និងមជ្ឈមណ្ឌល anionic នៅក្នុងភាគល្អិតដែលមានបន្ទុក ឧទាហរណ៍ -O - ។

២.៤.២. ឥទ្ធិពល Mesomeric

នៅក្នុងប្រព័ន្ធ conjugated, π-អេឡិចត្រុងនៃចំណង covalent delocalized ដើរតួនាទីសំខាន់ក្នុងការបញ្ជូនឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិច។ ឥទ្ធិពលដែលបង្ហាញក្នុងការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៃប្រព័ន្ធ π-delocalized (conjugated) ត្រូវបានគេហៅថា mesomeric (M-effect) ឬឥទ្ធិពល conjugation ។

ឥទ្ធិពល mesomeric គឺជាការផ្ទេរឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួសតាមរយៈប្រព័ន្ធ conjugated ។

ក្នុងករណីនេះអនុប្រធានខ្លួនឯងគឺជាអ្នកចូលរួមក្នុងប្រព័ន្ធគូ។ វាអាចបញ្ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធភ្ជាប់ទាំង π-bond (carbonyl ក្រុម carboxyl ។

សារធាតុជំនួសដែលបង្កើនដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នាបង្ហាញវិជ្ជមានឥទ្ធិពល mesomeric (+ M- effect) ។

M-effect ត្រូវបានបង្ហាញដោយសារធាតុជំនួសដែលរួមបញ្ចូលអាតូមដែលមានអេឡិចត្រុងមួយគូ (ឧទាហរណ៍ ក្រុមអាមីណូនៅក្នុងម៉ូលេគុល aniline) ឬបន្ទុកអវិជ្ជមានទាំងមូល។ សារធាតុជំនួសទាំងនេះមានសមត្ថភាព

ទៅនឹងការផ្ទេរអេឡិចត្រុងមួយគូទៅប្រព័ន្ធរួម ពោលគឺពួកវា អ្នកបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង។

សារធាតុជំនួសដែលបន្ថយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នាបង្ហាញអវិជ្ជមានឥទ្ធិពល mesomeric (-M- effect) ។

M-effect នៅក្នុងប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នាគឺបណ្តាលមកពីអាតូមអុកស៊ីហ្សែន ឬអាសូតដែលភ្ជាប់ដោយចំណងទ្វេទៅនឹងអាតូមកាបូន ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងឧទាហរណ៍នៃអាស៊ីតអាគ្រីលីក និង benzaldehyde ។ ក្រុមបែបនេះគឺ ការដកអេឡិចត្រុង។

ការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយព្រួញកោង ដែលការចាប់ផ្តើមបង្ហាញថាអេឡិចត្រុង p ឬ π ត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅ ហើយចុងបញ្ចប់បង្ហាញពីចំណង ឬអាតូមដែលពួកគេត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅ។ ឥទ្ធិពល mesomeric ផ្ទុយទៅនឹងឥទ្ធិពល inductive ត្រូវបានបញ្ជូនតាមរយៈប្រព័ន្ធនៃចំណងភ្ជាប់គ្នានៅចម្ងាយឆ្ងាយជាង។

នៅពេលវាយតម្លៃឥទ្ធិពលនៃសារធាតុជំនួសលើការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ ចាំបាច់ត្រូវគិតគូរពីឥទ្ធិពលលទ្ធផលនៃឥទ្ធិពល inductive និង mesomeric (តារាង 2.2)។

តារាង 2.2 ។ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួសមួយចំនួន

ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួសធ្វើឱ្យវាអាចវាយតម្លៃគុណភាពនៃការចែកចាយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមិនប្រតិកម្ម និងព្យាករណ៍ពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។

ភាពចម្រុះនៃសារធាតុសរីរាង្គ និងអសរីរាង្គ

គីមីវិទ្យាសរីរាង្គគឺជាគីមីវិទ្យា សមាសធាតុកាបូន. សមាសធាតុកាបូនអសរីរាង្គរួមមានៈ កាបូនអុកស៊ីត អាស៊ីតកាបូនិក កាបូនិក និងប៊ីកាបូណាត កាបូនឌីអុកស៊ីត។ សារធាតុសរីរាង្គក្រៅពីកាបូន មានអ៊ីដ្រូសែន អុកស៊ីហ្សែន អាសូត ផូស្វ័រ ស្ពាន់ធ័រ និងធាតុផ្សេងៗទៀត. អាតូមកាបូនអាចបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់ ចិញ្ចៀន និងភ្ជាប់ជាមួយធាតុផ្សេងទៀតដែលមិនមានសាខាវែង និងជាប់គ្នា ដូច្នេះចំនួននៃសមាសធាតុសរីរាង្គគឺជិត 20 លាន ខណៈដែលសារធាតុអសរីរាង្គមានត្រឹមតែជាង 100 ពាន់ប៉ុណ្ណោះ។

មូលដ្ឋានសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃគីមីវិទ្យាសរីរាង្គគឺជាទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុសរីរាង្គដោយ A.M. Butlerov ។ តួនាទីដ៏សំខាន់ក្នុងការពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុសរីរាង្គជាកម្មសិទ្ធិរបស់គំនិតនៃ valency ដែលកំណត់លក្ខណៈសមត្ថភាពរបស់អាតូមដើម្បីបង្កើតចំណងគីមី និងកំណត់ចំនួនរបស់វា។ កាបូននៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គ tetravalent ជានិច្ច. គោលជំហរសំខាន់នៃទ្រឹស្តីរបស់ A.M. Butlerov គឺជាទីតាំងលើរចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃរូបធាតុ ពោលគឺចំណងគីមី។ លំដាប់នេះត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ។ ទ្រឹស្តីរបស់ Butlerov ចែងពីគំនិតដែលគ្រប់សារធាតុមាន រចនាសម្ព័ន្ធគីមីជាក់លាក់និង លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុអាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធ.

ទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃសមាសធាតុសរីរាង្គដោយ A.M. Butlerov

ដូចជាសម្រាប់គីមីវិទ្យាអសរីរាង្គ មូលដ្ឋាននៃការអភិវឌ្ឍន៍គឺច្បាប់តាមកាលកំណត់ និងតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុគីមីរបស់ D.I. Mendeleev សម្រាប់គីមីវិទ្យាសរីរាង្គវាបានក្លាយជាមូលដ្ឋានគ្រឹះ។

ទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃសមាសធាតុសរីរាង្គដោយ A.M. Butlerov

គោលជំហរសំខាន់នៃទ្រឹស្តីរបស់ Butlerov គឺទីតាំងនៅលើរចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃរូបធាតុ ដែលមានន័យថា លំដាប់ លំដាប់នៃការតភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកនៃអាតូមទៅជាម៉ូលេគុល ពោលគឺឧ។ ចំណងគីមី.

រចនាសម្ព័ន្ធគីមី- លំដាប់នៃការតភ្ជាប់នៃអាតូមនៃធាតុគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយដោយយោងទៅតាមតម្លៃរបស់វា។

លំដាប់នេះអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធដែលតម្លៃនៃអាតូមត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយសញ្ញាចុច៖ បន្ទាត់មួយត្រូវគ្នាទៅនឹងឯកតានៃ valence នៃអាតូមនៃធាតុគីមីមួយ។. ឧទាហរណ៍ សម្រាប់សារធាតុសរីរាង្គ មេតាន ដែលមានរូបមន្តម៉ូលេគុល CH 4 រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធមើលទៅដូចនេះ៖

បទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តី A.M. Butlerov៖

អាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលសរីរាង្គត្រូវបានភ្ជាប់ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក យោងទៅតាមភាពស្មោះត្រង់របស់ពួកគេ។. កាបូននៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គគឺតែងតែជា tetravalent ហើយអាតូមរបស់វាអាចផ្សំជាមួយគ្នាបង្កើតជាច្រវាក់ផ្សេងៗ។

· លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុត្រូវបានកំណត់មិនត្រឹមតែដោយសមាសភាពគុណភាព និងបរិមាណប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងតាមលំដាប់នៃការតភ្ជាប់អាតូមក្នុងម៉ូលេគុល ពោលគឺឧ។ រចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃសារធាតុមួយ។.

· លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសមាសធាតុសរីរាង្គ មិនត្រឹមតែអាស្រ័យទៅលើសមាសធាតុនៃសារធាតុ និងលំដាប់នៃការតភ្ជាប់អាតូមក្នុងម៉ូលេគុលរបស់វាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មាននៅលើ ឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមកនៃអាតូមនិងក្រុមអាតូមនៅពីលើគ្នាទៅវិញទៅមក។

ទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុសរីរាង្គគឺជាគោលលទ្ធិថាមវន្តនិងកំពុងអភិវឌ្ឍ។ ក្នុងនាមជាចំណេះដឹងអំពីធម្មជាតិនៃចំណងគីមី និងឥទ្ធិពលនៃរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុសរីរាង្គត្រូវបានបង្កើតឡើង ពួកគេបានចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់ បន្ថែមពីលើរូបមន្តអេឡិចត្រូនិក និងទម្រង់ជាក់ស្តែង។ រូបមន្តបែបនេះបង្ហាញពីទិសដៅ ការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គូអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ។.

គីមីវិទ្យា Quantum និងគីមីវិទ្យានៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុសរីរាង្គបានបញ្ជាក់ពីគោលលទ្ធិនៃទិសដៅ spatial នៃចំណងគីមី (cis- និង trans isomerism) បានសិក្សាពីលក្ខណៈថាមពលនៃការផ្លាស់ប្តូរទៅវិញទៅមកនៅក្នុង isomers ធ្វើឱ្យវាអាចវិនិច្ឆ័យឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមកនៃអាតូមនៅក្នុង ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុផ្សេងៗ បានបង្កើតនូវតម្រូវការជាមុនសម្រាប់ការទស្សន៍ទាយប្រភេទអ៊ីសូមឺរីម និងទិសដៅ និងយន្តការនៃប្រតិកម្មគីមី។

សារធាតុសរីរាង្គមានលក្ខណៈមួយចំនួន។

· សារធាតុសរីរាង្គទាំងអស់មានផ្ទុកកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែន ដូច្នេះនៅពេលដុតពួកវាបង្កើតបាន។ កាបូនឌីអុកស៊ីត និងទឹក។.

បញ្ហា​ស​រិ​រា​ង្គ សាងសង់ស្មុគស្មាញហើយអាចមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលដ៏ធំ (ប្រូតេអ៊ីន ខ្លាញ់ កាបូអ៊ីដ្រាត)។

· សារធាតុសរីរាង្គអាចត្រូវបានរៀបចំជាជួរស្រដៀងគ្នានៅក្នុងសមាសភាព រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិ ភាពដូចគ្នា.

·សម្រាប់សារធាតុសរីរាង្គវាគឺជាលក្ខណៈ isomerism.

Isomerism និងភាពដូចគ្នានៃសារធាតុសរីរាង្គ

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុសរីរាង្គអាស្រ័យមិនត្រឹមតែលើសមាសភាពរបស់វាប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏មានផងដែរ។ លំដាប់នៃការតភ្ជាប់អាតូមក្នុងម៉ូលេគុលមួយ។.

Isomerism- នេះគឺជាបាតុភូតនៃអត្ថិភាពនៃសារធាតុផ្សេងៗគ្នា - isomers ដែលមានសមាសភាពគុណភាព និងបរិមាណដូចគ្នា ពោលគឺមានរូបមន្តម៉ូលេគុលដូចគ្នា។

មានពីរប្រភេទនៃ isomerism: រចនាសម្ព័ន្ធ និងលំហ(stereoisomerism) ។ isomers រចនាសម្ព័ន្ធខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងលំដាប់នៃការភ្ជាប់អាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុល; stereoisomers - ការរៀបចំអាតូមក្នុងលំហជាមួយនឹងលំដាប់ដូចគ្នានៃចំណងរវាងពួកវា។

ប្រភេទសំខាន់ៗនៃ isomerism:

· isomerism រចនាសម្ព័ន្ធ - សារធាតុខុសគ្នានៅក្នុងលំដាប់នៃការភ្ជាប់អាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុល:

1) isomerism នៃគ្រោងកាបូន;

2) ទីតាំង isomerism:

• មូលបត្របំណុលច្រើន;
• អ្នកតំណាង;
• ក្រុមមុខងារ;

3) isomerism នៃស៊េរី homologous (interclass) ។

· Spatial isomerism - ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមិនខុសគ្នាក្នុងលំដាប់នៃការភ្ជាប់អាតូមទេ ប៉ុន្តែនៅក្នុងទីតាំងរបស់វានៅក្នុងលំហៈ cis-, trans-isomerism (ធរណីមាត្រ)។

ចំណាត់ថ្នាក់នៃសារធាតុសរីរាង្គ

វាត្រូវបានគេដឹងថាលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុសរីរាង្គត្រូវបានកំណត់ដោយសមាសភាពនិងរចនាសម្ព័ន្ធគីមីរបស់វា។ ដូច្នេះវាមិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេដែលការចាត់ថ្នាក់នៃសមាសធាតុសរីរាង្គគឺផ្អែកលើទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធ - ទ្រឹស្តីរបស់ A. M. Butlerov ។ សារធាតុសរីរាង្គត្រូវបានចាត់ថ្នាក់តាមវត្តមាន និងលំដាប់នៃការតភ្ជាប់អាតូមក្នុងម៉ូលេគុលរបស់វា។ ផ្នែកដែលប្រើប្រាស់បានយូរបំផុត និងអាចផ្លាស់ប្តូរបានតិចបំផុតនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុសរីរាង្គគឺរបស់វា។ គ្រោងឆ្អឹង - ខ្សែសង្វាក់នៃអាតូមកាបូន. អាស្រ័យលើលំដាប់នៃការតភ្ជាប់អាតូមកាបូននៅក្នុងខ្សែសង្វាក់នេះសារធាតុត្រូវបានបែងចែកទៅជា អាសុីក្លីកមិន​មាន​ច្រវាក់​បិទ​ជិត​នៃ​អាតូម​កាបូន​ក្នុង​ម៉ូលេគុល និង កាបូអ៊ីដ្រាតមានខ្សែសង្វាក់បែបនេះ (វដ្ត) នៅក្នុងម៉ូលេគុល។

បន្ថែមពីលើអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែន ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុសរីរាង្គអាចមានអាតូមនៃធាតុគីមីផ្សេងទៀត។ សារធាតុនៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលហៅថា heteroatoms ទាំងនេះត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសង្វាក់បិទជិតត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាសមាសធាតុ heterocyclic ។

Heteroatoms(អុកស៊ីសែន អាសូត។

អ៊ីដ្រូស៊ីល

កាបូនអ៊ីល

,

កាបូអ៊ីល

,

ក្រុមអាមីណូ

.

ក្រុមមុខងារ- ក្រុមនៃអាតូមដែលកំណត់លក្ខណៈគីមីលក្ខណៈច្រើនបំផុតនៃសារធាតុមួយ និងជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ជាក់លាក់នៃសមាសធាតុ។

នាមត្រកូលនៃសមាសធាតុសរីរាង្គ

នៅដើមដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍គីមីសរីរាង្គ សមាសធាតុដែលត្រូវរកឃើញត្រូវបានចាត់តាំង ឈ្មោះមិនសំខាន់ជាញឹកញាប់ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងប្រវត្តិនៃការផលិតរបស់ពួកគេ៖ អាស៊ីតអាសេទិក (ដែលជាមូលដ្ឋាននៃទឹកខ្មេះស្រា) អាស៊ីត butyric (បង្កើតនៅក្នុងប៊ឺ) glycol (មានន័យថា "ផ្អែម") ល។ ត្រូវការឈ្មោះភ្ជាប់ជាមួយរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេ។ នេះជារបៀបដែលឈ្មោះសមហេតុផលបានលេចឡើង: methylamine, diethylamine, ជាតិអាល់កុល ethyl, methyl ethyl ketone ដែលផ្អែកលើឈ្មោះនៃសមាសធាតុសាមញ្ញបំផុត។ សម្រាប់សមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញបន្ថែមទៀត នាមវចនានុក្រមសមហេតុផលគឺមិនសមរម្យទេ។

ទ្រឹស្ដីនៃរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ A.M. Butlerov បានផ្តល់មូលដ្ឋានសម្រាប់ការចាត់ថ្នាក់ និងការចាត់ថ្នាក់នៃសមាសធាតុសរីរាង្គយោងទៅតាមធាតុរចនាសម្ព័ន្ធ និងការរៀបចំអាតូមកាបូននៅក្នុងម៉ូលេគុល។ បច្ចុប្បន្ននេះ ឈ្មោះដែលប្រើជាទូទៅបំផុតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ សហភាពអន្តរជាតិនៃគីមីវិទ្យាបរិសុទ្ធ និងអនុវត្ត (IUPAC)ដែលត្រូវបានគេហៅថា nomenclature IUPAC. ច្បាប់ IUPAC ណែនាំគោលការណ៍មួយចំនួនសម្រាប់ការបង្កើតឈ្មោះ ដែលមួយក្នុងចំណោមនោះគឺជាគោលការណ៍នៃការជំនួស។ ដោយផ្អែកលើនេះ នាមនាមជំនួសត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលជាសកលបំផុត។ ចូរយើងបង្ហាញច្បាប់ជាមូលដ្ឋានមួយចំនួននៃនាមវលីជំនួស ហើយពិចារណាលើពាក្យសុំរបស់ពួកគេ ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃសមាសធាតុផ្សំពីមុខងារដែលមានក្រុមមុខងារពីរ - អាមីណូអាស៊ីត leucine:

1. ឈ្មោះនៃសមាសធាតុគឺផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធមេ (ខ្សែសង្វាក់សំខាន់នៃម៉ូលេគុល acyclic ប្រព័ន្ធ carbocyclic ឬ heterocyclic) ។ ឈ្មោះនៃរចនាសម្ព័ន្ធមេបង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃឈ្មោះ, ឫសនៃពាក្យ។

ក្នុងករណីនេះ រចនាសម្ព័ន្ធមេ គឺជាខ្សែសង្វាក់នៃអាតូមកាបូនចំនួន 5 ដែលតភ្ជាប់ដោយចំណងតែមួយ។ ដូច្នេះផ្នែកឫសគល់នៃឈ្មោះគឺ pentane ។

2. ក្រុមលក្ខណៈ និងធាតុជំនួស (ធាតុរចនាសម្ព័ន្ធ) ត្រូវបានកំណត់ដោយបុព្វបទ និងបច្ច័យ។ ក្រុមលក្ខណៈត្រូវបានបែងចែកដោយអតីតភាព។ លំដាប់នាំមុខនៃក្រុមសំខាន់ៗ៖

ក្រុមលក្ខណៈជាន់ខ្ពស់ត្រូវបានកំណត់ដែលត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងបច្ច័យ។ សារធាតុជំនួសផ្សេងទៀតទាំងអស់ត្រូវបានដាក់ឈ្មោះក្នុងបុព្វបទតាមលំដាប់អក្ខរក្រម។

ក្នុងករណីនេះក្រុមលក្ខណៈជាន់ខ្ពស់គឺ carboxyl ពោលគឺសមាសធាតុនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នៃអាស៊ីត carboxylic ដូច្នេះយើងបន្ថែមអាស៊ីត -ic ទៅផ្នែករ៉ាឌីកាល់នៃឈ្មោះ។ ក្រុមដែលចាស់ជាងគេទីពីរគឺក្រុមអាមីណូ ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយបុព្វបទ amino-។ លើសពីនេះទៀត ម៉ូលេគុលមានផ្ទុកសារធាតុជំនួសអ៊ីដ្រូកាបូន មេទីល-។ ដូច្នេះមូលដ្ឋាននៃឈ្មោះគឺអាស៊ីត aminomethylpentanoic ។

3. ឈ្មោះរួមបញ្ចូលការកំណត់នៃចំណងទ្វេនិងបីដែលកើតឡើងភ្លាមៗបន្ទាប់ពីឫស។

សមាសធាតុនៅក្នុងសំណួរមិនមានចំណងច្រើនទេ។

4. អាតូមនៃរចនាសម្ព័ន្ធមេត្រូវបានដាក់លេខ។ លេខរៀងចាប់ផ្តើមពីចុងខ្សែសង្វាក់កាបូន ដែលក្រុមលក្ខណៈខ្ពស់បំផុតមានទីតាំងនៅជិតបំផុត៖

លេខរៀងនៃខ្សែសង្វាក់ចាប់ផ្តើមដោយអាតូមកាបូនដែលជាផ្នែកមួយនៃក្រុម carboxyl វាត្រូវបានផ្តល់លេខ 1 ។ ក្នុងករណីនេះក្រុមអាមីណូនឹងនៅកាបូន 2 ហើយក្រុមមេទីលនឹងនៅកាបូន 4 ។

ដូច្នេះអាស៊ីតអាមីណូធម្មជាតិ leucine យោងទៅតាមច្បាប់នៃឈ្មោះ IUPAC ត្រូវបានគេហៅថាអាស៊ីត 2-amino-4-methylpentanoic ។

អ៊ីដ្រូកាបូន។ ចំណាត់ថ្នាក់នៃអ៊ីដ្រូកាបូន

អ៊ីដ្រូកាបូន- ទាំងនេះគឺជាសមាសធាតុដែលមានតែអាតូមអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនប៉ុណ្ណោះ។

អាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃខ្សែសង្វាក់កាបូន សមាសធាតុសរីរាង្គត្រូវបានបែងចែកទៅជាសមាសធាតុខ្សែសង្វាក់បើកចំហ - អាសុីក្លីក(aliphatic) និង វដ្ត- ជាមួយនឹងខ្សែសង្វាក់បិទជិតនៃអាតូម។

ស៊ីក្លូត្រូវបានបែងចែកជាពីរក្រុម៖ សមាសធាតុ carbocyclic(វដ្តត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាតូមកាបូនតែប៉ុណ្ណោះ) និង heterocyclic(វដ្តនេះក៏រួមបញ្ចូលអាតូមផ្សេងទៀតផងដែរ ដូចជា អុកស៊ីហ្សែន អាសូត ស្ពាន់ធ័រ)។

សមាសធាតុ Carbocyclic, នៅក្នុងវេន, រួមបញ្ចូលស៊េរីនៃសមាសធាតុពីរ: អាលីស៊ីលីកនិង ក្រអូប.

សមាសធាតុក្រអូបដោយផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលមាន វដ្តដែលមានកាបូនរាបស្មើជាមួយនឹងប្រព័ន្ធបិទពិសេសនៃ p-electronsបង្កើតជាប្រព័ន្ធ π ធម្មតា (ពពក π-អេឡិចត្រុងតែមួយ) ។ ក្លិនក្រអូបក៏ជាលក្ខណៈនៃសមាសធាតុ heterocyclic ជាច្រើន។

សមាសធាតុ carbocyclic ផ្សេងទៀតទាំងអស់ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ស៊េរី alicyclic ។

ទាំង acyclic (aliphatic) និង cyclic hydrocarbons អាចមានចំណងច្រើន (ពីរដង ឬបីដង)។ អ៊ីដ្រូកាបូនបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា គ្មានដែនកំណត់(unsaturated) ផ្ទុយទៅនឹងការកំណត់ (saturated) ដែលមានចំណងតែមួយ។

អ៊ីដ្រូកាបូន aliphatic ឆ្អែតត្រូវបានគេហៅថា អាល់កានពួកគេមានរូបមន្តទូទៅ C n H 2n + 2 ដែល n ជាចំនួនអាតូមកាបូន។ ឈ្មោះចាស់របស់ពួកគេត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ - ប៉ារ៉ាហ្វីន:

អ៊ីដ្រូកាបូនមិនឆ្អែត aliphatic ដែលមានចំណងទ្វេមួយត្រូវបានគេហៅថា អាល់ខេន. ពួកគេមានរូបមន្តទូទៅ C n H 2n:

អ៊ីដ្រូកាបូនមិនឆ្អែត aliphatic ដែលមានចំណងពីរត្រូវបានគេហៅថា អាល់កាឌីន. រូបមន្តទូទៅរបស់ពួកគេគឺ C n H 2n-2:

អ៊ីដ្រូកាបូនមិនឆ្អែត aliphatic ដែលមានចំណងបីដងត្រូវបានគេហៅថា អាល់គីន. រូបមន្តទូទៅរបស់ពួកគេគឺ C n H 2n - 2:

អ៊ីដ្រូកាបូនអាលីស៊ីលីកឆ្អែត - ស៊ីក្លូអាល់កានរូបមន្តទូទៅរបស់ពួកគេគឺ C n H 2n:

ក្រុមពិសេសនៃអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូបឬ សង្វៀន(ជាមួយប្រព័ន្ធ n-អេឡិចត្រូនិកធម្មតាបិទជិត) ដែលគេស្គាល់ពីឧទាហរណ៍នៃអ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានរូបមន្តទូទៅ C n H 2n - 6:

ដូច្នេះ ប្រសិនបើនៅក្នុងម៉ូលេគុលរបស់ពួកវា អាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ ឬច្រើនត្រូវបានជំនួសដោយអាតូម ឬក្រុមអាតូមផ្សេងទៀត (ហាឡូហ្សែន ក្រុមអ៊ីដ្រូកស៊ីល ក្រុមអាមីណូ។ សមាសធាតុសរីរាង្គ។

ស៊េរីអ៊ីដ្រូកាបូនដូចគ្នា។

អ៊ីដ្រូកាបូន និងនិស្សន្ទវត្ថុរបស់វាជាមួយនឹងក្រុមមុខងារដូចគ្នាបង្កើតបានជាស៊េរីដូចគ្នា។

ស៊េរីស្រដៀងគ្នាដាក់ឈ្មោះស៊េរីនៃសមាសធាតុដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ដូចគ្នា ( homologues ) ដែលត្រូវបានរៀបចំតាមលំដាប់លំដោយនៃម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងរបស់ពួកគេ ស្រដៀងគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី ដែលសមាជិកនីមួយៗខុសពីប្រភេទមុនដោយភាពខុសគ្នាដូចគ្នា CH 2 ។ ឧទាហរណ៍៖ CH 4 - methane, C 2 H 6 - ethane, C 3 H 8 - propane, C 4 H 10 - butane ។ល។

អ៊ីសូម័រអ៊ីដ្រូកាបូន

អាតូម ឬក្រុមនៃអាតូមដែលកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិលក្ខណៈភាគច្រើននៃប្រភេទសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានគេហៅថា ក្រុមមុខងារ.

និស្សន្ទវត្ថុ Halogen នៃអ៊ីដ្រូកាបូនអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាផលិតផលនៃការជំនួសអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយឬច្រើននៅក្នុងអ៊ីដ្រូកាបូនដោយអាតូម halogen ។ អនុលោម​តាម​ការ​នេះ វា​អាច​មាន mono-, di-, tri- កំណត់ និង​មិន​ឆ្អែត (ក្នុង​ករណី​ទូទៅ poly-) និស្សន្ទវត្ថុ halogen.

រូបមន្តទូទៅនៃនិស្សន្ទវត្ថុ monohalogen នៃអ៊ីដ្រូកាបូនឆ្អែត៖

ហើយសមាសភាពត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត

ដែល R គឺជាសំណល់នៃអ៊ីដ្រូកាបូនឆ្អែត (អាល់កាន) ដែលជារ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកាបូន (ការកំណត់នេះត្រូវបានប្រើបន្ថែមទៀតនៅពេលពិចារណាលើថ្នាក់ផ្សេងទៀតនៃសារធាតុសរីរាង្គ) G គឺជាអាតូម halogen (F, Cl, Br, I) ។

ឧទាហរណ៍:

នេះគឺជាឧទាហរណ៍មួយនៃដេរីវេឌីហាឡូហ្សែន៖

TO សារធាតុសរីរាង្គដែលមានអុកស៊ីសែនរួមមានជាតិអាល់កុល phenols aldehydes ketones អាស៊ីត carboxylic អេធើរ និង esters ។ ជាតិអាល់កុលគឺជាដេរីវេនៃអ៊ីដ្រូកាបូន ដែលអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ ឬច្រើនត្រូវបានជំនួសដោយក្រុមអ៊ីដ្រូសែន។

ជាតិអាល់កុលត្រូវបានគេហៅថា monohydric ប្រសិនបើពួកគេមានក្រុម hydroxyl តែមួយ ហើយឆ្អែតប្រសិនបើវាជាដេរីវេនៃអាល់កាន។

រូបមន្តទូទៅសម្រាប់ដែនកំណត់ អាល់កុល monohydric:

ហើយសមាសភាពរបស់ពួកគេត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្តទូទៅ៖

ឧទាហរណ៍:

ឧទាហរណ៍ដែលគេស្គាល់ ជាតិអាល់កុល polyhydricពោលគឺមានក្រុម hydroxyl ជាច្រើន៖

ភេនណុល- ដេរីវេនៃអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូប (ស៊េរី benzene) ដែលអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយឬច្រើននៅក្នុងរង្វង់ benzene ត្រូវបានជំនួសដោយក្រុម hydroxyl ។

អ្នកតំណាងសាមញ្ញបំផុតជាមួយនឹងរូបមន្ត C 6 H 5 OH ឬ

ហៅថា phenol ។

Aldehydes និង ketones- ដេរីវេនៃអ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានក្រុមអាតូម carbonyl

(កាបូអ៊ីល) ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុល អាល់ឌីអ៊ីតចំណងកាបូននីលមួយទៅផ្សំជាមួយអាតូមអ៊ីដ្រូសែន មួយទៀត - ជាមួយរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកាបូន។ រូបមន្តទូទៅនៃ aldehydes៖

ឧទាហរណ៍:

ពេលណា​ សារធាតុ ketonesក្រុម carbonyl ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងរ៉ាឌីកាល់ពីរ (ជាទូទៅខុសគ្នា) រូបមន្តទូទៅនៃ ketones គឺ:

ឧទាហរណ៍:

សមាសភាពនៃ aldehydes ឆ្អែត និង ketones ត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត C 2n H 2n O ។

អាស៊ីត Carboxylic- ដេរីវេនៃអ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានក្រុម carboxyl

(ឬ -COOH) ។

ប្រសិនបើមានក្រុម carboxyl មួយនៅក្នុងម៉ូលេគុលអាស៊ីត នោះអាស៊ីត carboxylic គឺ monobasic ។ រូបមន្តទូទៅនៃអាស៊ីត monobasic ឆ្អែត៖

សមាសភាពរបស់ពួកគេត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត C n H 2n O 2 ។

ឧទាហរណ៍:

អេធើរគឺជាសារធាតុសរីរាង្គដែលមានរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកាបូនពីរដែលតភ្ជាប់ដោយអាតូមអុកស៊ីសែន៖ R-O-R ឬ R 1 -O-R 2 ។

រ៉ាឌីកាល់អាចដូចគ្នា ឬខុសគ្នា។ សមាសធាតុនៃអេធើរត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត C n H 2n + 2 O ។

ឧទាហរណ៍:

អេស្ទ័រ- សមាសធាតុដែលបង្កើតឡើងដោយការជំនួសអាតូមអ៊ីដ្រូសែននៃក្រុម carboxyl នៅក្នុងអាស៊ីត carboxylic ជាមួយនឹងរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកាបូន។

រូបមន្តទូទៅនៃ esters:

ឧទាហរណ៍:

សមាសធាតុ Nitro- ដេរីវេនៃអ៊ីដ្រូកាបូនដែលអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយឬច្រើនត្រូវបានជំនួសដោយក្រុម nitro -NO 2 ។

រូបមន្តទូទៅនៃសមាសធាតុ mononitro ឆ្អែត៖

ហើយសមាសភាពត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្តទូទៅ C n H 2n + 1 NO 2 ។

ឧទាហរណ៍:

និស្សន្ទវត្ថុ Nitro នៃ Arenes៖

អាមីន- សមាសធាតុដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាដេរីវេនៃអាម៉ូញាក់ (NH 3) ដែលអាតូមអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានជំនួសដោយរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកាបូន។ អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃរ៉ាឌីកាល់ amines អាចជា aliphatic ឧទាហរណ៍៖

និងក្លិនក្រអូបឧទាហរណ៍៖

អាស្រ័យលើចំនួនអាតូមអ៊ីដ្រូសែនជំនួសដោយរ៉ាឌីកាល់ ខាងក្រោមនេះត្រូវបានសម្គាល់៖

អាមីនបឋមជាមួយនឹងរូបមន្តទូទៅ៖

អនុវិទ្យាល័យ- ជាមួយរូបមន្តទូទៅ៖

ឧត្តមសិក្សា- ជាមួយរូបមន្តទូទៅ៖

ក្នុងករណីជាក់លាក់មួយ អាមីនបន្ទាប់បន្សំ និងទីបីអាចមានរ៉ាឌីកាល់ដូចគ្នា។

អាមីនបឋមក៏អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាដេរីវេនៃអ៊ីដ្រូកាបូន (អាល់កាន) ដែលអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយត្រូវបានជំនួសដោយក្រុមអាមីណូ -NH 2 ។ សមាសភាពនៃអាមីណូបឋមឆ្អែតត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត C n H 2n + 3 N ។

ឧទាហរណ៍:

អាស៊ីតអាមីណូមានក្រុមមុខងារពីរដែលភ្ជាប់ទៅនឹងរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកាបូន៖ ក្រុមអាមីណូ -NH 2 និង carboxyl -COOH ។

រូបមន្តទូទៅនៃអាស៊ីតអាមីណូ (ពួកវាមានសារៈសំខាន់បំផុតសម្រាប់ការសាងសង់ប្រូតេអ៊ីនដែលបង្កើតជាសារពាង្គកាយមានជីវិត)៖

សមាសធាតុនៃអាស៊ីតអាមីណូឆ្អែតដែលមានក្រុមអាមីណូមួយ និង carboxyl មួយត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត C n H 2n + 1 NO 2 ។

ឧទាហរណ៍:

សមាសធាតុសរីរាង្គសំខាន់ៗផ្សេងទៀតត្រូវបានគេស្គាល់ថាមានក្រុមមុខងារផ្សេងៗគ្នា ឬដូចគ្នាបេះបិទ ខ្សែសង្វាក់លីនេអ៊ែរវែងដែលភ្ជាប់ទៅនឹងចិញ្ចៀន benzene ។ ក្នុងករណីបែបនេះ ការកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងថាតើសារធាតុណាមួយជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ជាក់លាក់មួយគឺមិនអាចទៅរួចទេ។ សមាសធាតុទាំងនេះត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាក្រុមជាក់លាក់នៃសារធាតុ៖ កាបូអ៊ីដ្រាត ប្រូតេអ៊ីន អាស៊ីត nucleic អង់ទីប៊ីយ៉ូទិក អាល់កាឡូអ៊ីត។ល។

បច្ចុប្បន្ននេះ សមាសធាតុជាច្រើនត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរ ដែលអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាសារធាតុសរីរាង្គ និងអសរីរាង្គ។ x ត្រូវបានគេហៅថាសមាសធាតុសរីរាង្គ។ ពួកវាខ្លះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាដេរីវេនៃអ៊ីដ្រូកាបូន។

ឧទាហរណ៍:

មានសមាសធាតុដែលមានរូបមន្តម៉ូលេគុលដូចគ្នាដែលបង្ហាញពីសមាសភាពនៃសារធាតុ។

បាតុភូតនៃ isomerism គឺថាវាអាចមានសារធាតុជាច្រើនដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិខុសៗគ្នា មានសមាសធាតុម៉ូលេគុលដូចគ្នា ប៉ុន្តែមានរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងគ្នា។ សារធាតុទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា isomers ។

ក្នុងករណីរបស់យើង ទាំងនេះគឺជា isomers interclass: cycloalkanes និង alkanes, alkadienes និង alkynes, saturated monohydric alcohols និង ethers, aldehydes និង ketones, saturated monocarboxylic acids និង esters ។

isomerism រចនាសម្ព័ន្ធ

ពូជខាងក្រោមត្រូវបានសម្គាល់ isomerism រចនាសម្ព័ន្ធ: isomerism នៃគ្រោងឆ្អឹងកាបូន, isomerism ទីតាំង, isomerism នៃថ្នាក់ផ្សេងៗនៃសមាសធាតុសរីរាង្គ (interclass isomerism) ។

Isomerism នៃគ្រោងឆ្អឹងកាបូនគឺដោយសារតែ លំដាប់ចំណងផ្សេងគ្នារវាងអាតូមកាបូនបង្កើតគ្រោងនៃម៉ូលេគុល។ ដូចដែលបានបង្ហាញរួចមកហើយ រូបមន្តម៉ូលេគុល C 4 H 10 ត្រូវគ្នាទៅនឹងអ៊ីដ្រូកាបូនពីរ៖ n-butane និង isobutane ។ សម្រាប់អ៊ីដ្រូកាបូន C5H12 អ៊ីសូមឺរចំនួនបីគឺអាចធ្វើទៅបាន៖ pentane, isopentane និង neopentane ។

នៅពេលដែលចំនួនអាតូមកាបូននៅក្នុងម៉ូលេគុលកើនឡើង ចំនួនអ៊ីសូមឺរកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ សម្រាប់អ៊ីដ្រូកាបូន C 10 H 22 មាន ​​75 រួចហើយ ហើយសម្រាប់អ៊ីដ្រូកាបូន C 20 H 44 - 366,319 ។

isomerism ទីតាំងគឺដោយសារតែទីតាំងផ្សេងគ្នានៃចំណងច្រើន សារធាតុជំនួស និងក្រុមមុខងារដែលមានគ្រោងកាបូនដូចគ្នានៃម៉ូលេគុល៖

Isomerism នៃថ្នាក់ផ្សេងគ្នានៃសមាសធាតុសរីរាង្គ (អ៊ីសូមេរីនិយម interclass) គឺដោយសារតែទីតាំងផ្សេងគ្នា និងការបញ្ចូលគ្នានៃអាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលមានរូបមន្តម៉ូលេគុលដូចគ្នា ប៉ុន្តែជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ផ្សេងគ្នា។ ដូច្នេះ រូបមន្តម៉ូលេគុល C 6 H 12 ត្រូវគ្នាទៅនឹងអ៊ីដ្រូកាបូន hexene-1 ដែលមិនឆ្អែតឆ្អែត និងអ៊ីដ្រូកាបូន cyclohexane ។

អ៊ីសូមឺរគឺជាអ៊ីដ្រូកាបូនដែលទាក់ទងនឹងអាល់គីន - ប៊ុយទីន -១ និងអ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានចំណងពីរនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ butadiene-1,3៖

ឌីអេទីលអេធើរ និងអាល់កុល butyl មានរូបមន្តម៉ូលេគុលដូចគ្នា C 4 H 10 O៖

isomers រចនាសម្ព័ន្ធគឺអាស៊ីត aminoacetic និង nitroethane ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងរូបមន្តម៉ូលេគុល C 2 H 5 NO 2:

Isomers នៃប្រភេទនេះមានក្រុមមុខងារផ្សេងគ្នា និងជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ផ្សេងគ្នានៃសារធាតុ។ ដូច្នេះ ពួកវាខុសគ្នានៅក្នុងលក្ខណៈរូបវន្ត និងគីមីច្រើនជាង អ៊ីសូម័រគ្រោងឆ្អឹងកាបូន ឬអ៊ីសូមតាមទីតាំង។

isomerism លំហ

isomerism លំហត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទ៖ ធរណីមាត្រ និងអុបទិក។

ធរណីមាត្រ isomerism គឺជាលក្ខណៈនៃសមាសធាតុ មាន​ចំណង​ទ្វេ​ដង និង​សមាសធាតុ​ស៊ីក្លូ. ដោយសារការបង្វិលអាតូមដោយមិនគិតថ្លៃជុំវិញចំណងទ្វេរ ឬក្នុងរង្វង់មួយគឺមិនអាចទៅរួចនោះទេ សារធាតុជំនួសអាចមានទីតាំងនៅផ្នែកម្ខាងនៃយន្តហោះនៃចំណងទ្វេរ ឬចិញ្ចៀន (ទីតាំងស៊ីស៊ី) ឬនៅលើភាគីផ្ទុយគ្នា (ទីតាំងឆ្លងកាត់)។ ការរចនា cis និង trans ជាធម្មតាសំដៅទៅលើគូនៃការជំនួសដែលដូចគ្នាបេះបិទ។

អ៊ីសូមធរណីមាត្រ លក្ខណៈរូបវន្ត និងគីមីខុសគ្នា.

isomerism អុបទិកកើតឡើង ប្រសិនបើម៉ូលេគុលមិនឆបគ្នាជាមួយរូបភាពរបស់វានៅក្នុងកញ្ចក់. វាអាចទៅរួចនៅពេលដែលអាតូមកាបូននៅក្នុងម៉ូលេគុលមានសារធាតុជំនួសបួនផ្សេងគ្នា។ អាតូមនេះត្រូវបានគេហៅថា asymmetric ។ ឧទាហរណ៍នៃម៉ូលេគុលបែបនេះគឺ α-aminopropionic acid (α-alanine) ម៉ូលេគុល CH 3 CH (NH 2) OH ។

ម៉ូលេគុល α-alanine មិនអាចស្របគ្នាជាមួយនឹងរូបភាពកញ្ចក់របស់វាក្នុងអំឡុងពេលចលនាណាមួយឡើយ។ អ៊ីសូមឺរលំហរបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា កញ្ចក់ អុបទិក អង់ទីផូដ ឬអេនធីអូមឺរ។ លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីស្ទើរតែទាំងអស់នៃ isomers បែបនេះគឺដូចគ្នាបេះបិទ។

ការសិក្សាអំពី isomerism អុបទិកគឺចាំបាច់នៅពេលពិចារណាលើប្រតិកម្មជាច្រើនដែលកើតឡើងនៅក្នុងខ្លួន។ ភាគច្រើននៃប្រតិកម្មទាំងនេះកើតឡើងនៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម - កាតាលីករជីវសាស្រ្ត។ ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុទាំងនេះត្រូវតែសមទៅនឹងម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុដែលពួកវាធ្វើសកម្មភាព ដូចជាសោរចាក់សោ ដូច្នេះរចនាសម្ព័ន្ធលំហ ការរៀបចំដែលទាក់ទងនៃផ្នែកម៉ូលេគុល និងកត្តាលំហរផ្សេងទៀតមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ដំណើរការនៃប្រតិកម្មទាំងនេះ។ . ប្រតិកម្មបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា stereoselective ។

សមាសធាតុធម្មជាតិភាគច្រើនគឺជាសារធាតុ enantiomers បុគ្គល ហើយឥទ្ធិពលជីវសាស្រ្តរបស់ពួកគេ (ពីរសជាតិ និងក្លិន រហូតដល់ឥទ្ធិពលឱសថ) ខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអង់ទីប៉ូតអុបទិករបស់ពួកគេដែលទទួលបាននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ភាពខុសប្លែកគ្នានៃសកម្មភាពជីវសាស្រ្តគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ ព្រោះវាបង្កប់នូវទ្រព្យសម្បត្តិដ៏សំខាន់បំផុតនៃសារពាង្គកាយមានជីវិតទាំងអស់ - ការរំលាយអាហារ។

Isomerism

រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមកាបូន

កាបូនដែលមាននៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គបង្ហាញ valence ថេរ។ កម្រិតថាមពលចុងក្រោយនៃអាតូមកាបូនមាន 4 អេឡិចត្រុងពីរដែលកាន់កាប់គន្លង 2s ដែលមានរាងស្វ៊ែរ ហើយអេឡិចត្រុងពីរកាន់កាប់គន្លង 2p ដែលមានរាង dumbbell ។ នៅពេលរំភើប អេឡិចត្រុងមួយពីគន្លង 2s អាចផ្លាស់ទីទៅគន្លង 2p ដែលនៅទំនេរ។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះតម្រូវឱ្យមានការចំណាយថាមពលមួយចំនួន (403 kJ/mol) ។ ជាលទ្ធផល អាតូមកាបូនរំភើបមានអេឡិចត្រុង 4 ដែលមិនផ្គូផ្គង ហើយការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិករបស់វាត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយរូបមន្ត 2s 1 2p 3 .. ដូច្នេះក្នុងករណីនៃអ៊ីដ្រូកាបូនមេតាន (CH 4) អាតូមកាបូនបង្កើតជាចំណង 4 ជាមួយ s - អេឡិចត្រុងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ ក្នុងករណីនេះ ចំណង 1 s-s (រវាង s-អេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាបូន និង s-អេឡិចត្រុងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន) និងចំណង 3 p-s (រវាង 3 p-អេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាបូន និង 3 s-អេឡិចត្រុងនៃ 3 អ៊ីដ្រូសែន អាតូម) គួរតែត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នេះនាំឱ្យមានការសន្និដ្ឋានថាចំណងកូវ៉ាលេនទាំងបួនដែលបង្កើតឡើងដោយអាតូមកាបូនគឺមិនស្មើគ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បទពិសោធន៍ជាក់ស្តែងក្នុងគីមីវិទ្យាបង្ហាញថា ចំណងទាំង 4 នៅក្នុងម៉ូលេគុលមេតានគឺពិតជាសមមូល ហើយម៉ូលេគុលមេតានមានរចនាសម្ព័ន្ធ tetrahedral ដែលមានមុំចំណងនៃ 109.5 0 ដែលមិនអាចជាករណីប្រសិនបើចំណងមិនស្មើគ្នា។ យ៉ាងណាមិញ មានតែគន្លងនៃ p-electrons ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានតម្រង់ទិសក្នុងលំហ តាមបណ្តោយអ័ក្សកាត់កែងគ្នាទៅវិញទៅមក x, y, z ហើយគន្លងនៃអេឡិចត្រុង s មានរាងស្វ៊ែរ ដូច្នេះទិសដៅនៃការបង្កើតចំណងជាមួយអេឡិចត្រុងនេះនឹងត្រូវបាន បំពាន។ ទ្រឹស្ដីនៃការបង្កាត់អាចពន្យល់ពីភាពផ្ទុយគ្នានេះ។ L. Polling បានស្នើថា នៅក្នុងម៉ូលេគុលណាមួយមិនមានចំណងដែលដាច់ចេញពីគ្នាទៅវិញទៅមកទេ។ នៅពេលដែលចំណងត្រូវបានបង្កើតឡើង គន្លងនៃអេឡិចត្រុង valence ទាំងអស់ត្រួតលើគ្នា។ ប្រភេទជាច្រើនត្រូវបានគេស្គាល់ ការបង្កាត់នៃគន្លងអេឡិចត្រុង. វាត្រូវបានសន្មត់ថានៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃមេតាននិងអាល់កានផ្សេងទៀត 4 អេឡិចត្រុងចូលទៅក្នុងកូនកាត់។

ការបង្កាត់នៃគន្លងអាតូមកាបូន

ការបង្កាត់គន្លងគឺជាការផ្លាស់ប្តូររូបរាង និងថាមពលនៃអេឡិចត្រុងមួយចំនួន កំឡុងពេលបង្កើតចំណង covalent ដែលនាំឱ្យមានការត្រួតស៊ីគ្នាគន្លងគោចរកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព និងបង្កើនកម្លាំងចំណង។ ការធ្វើកូនកាត់គន្លងកើតឡើងនៅពេលណាដែលអេឡិចត្រុងដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទផ្សេងៗនៃគន្លងចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណង។

1. sp 3 - បង្កាត់(ស្ថានភាពដំបូងនៃកាបូន) ។ កំឡុងពេលបង្កាត់ sp 3 គន្លង 3 p និងគន្លងមួយ s នៃអាតូមកាបូនរំភើបធ្វើអន្តរកម្មតាមរបៀបដែលគន្លងលទ្ធផលគឺដូចគ្នាបេះបិទនៅក្នុងថាមពល និងស្ថិតនៅស៊ីមេទ្រីនៅក្នុងលំហ។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះអាចសរសេរដូចនេះ៖

កំឡុងពេលបង្កាត់ ចំនួនសរុបនៃគន្លងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ ប៉ុន្តែមានតែថាមពល និងរូបរាងប៉ុណ្ណោះដែលផ្លាស់ប្តូរ។ វាត្រូវបានបង្ហាញថា sp 3 -hybridization orbitals ប្រហាក់ប្រហែលនឹងរូបបីវិមាត្រប្រាំបី ដែលមួយក្នុងចំនោម blades មានទំហំធំជាងផ្សេងទៀត។ គន្លង​កូនកាត់​ចំនួន​បួន​ត្រូវ​បាន​ពង្រីក​ពី​ចំណុច​កណ្តាល​ទៅ​ចំណុច​កំពូល​នៃ tetrahedron ធម្មតា​នៅ​មុំ 109.5 0 ។ ចំណងដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងកូនកាត់ (ឧទាហរណ៍ ចំណង s-sp 3) គឺខ្លាំងជាងចំណងដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុង p ដែលមិនបង្កាត់ (ឧទាហរណ៍ ចំណង s-p) ។ ដោយសារតែ hybrid sp 3 orbital ផ្តល់នូវតំបន់ធំនៃអេឡិចត្រុងគន្លងត្រួតស៊ីគ្នាជាងគន្លង p orbital ដែលមិនមែនជាកូនកាត់។ ម៉ូលេគុលដែលការបង្កាត់ sp 3 កើតឡើងមានរចនាសម្ព័ន្ធ tetrahedral ។ ទាំងនេះ បន្ថែមពីលើមេតាន រួមមានមេតានដូចគ្នា ម៉ូលេគុលអសរីរាង្គ ដូចជាអាម៉ូញាក់។ តួលេខបង្ហាញពីគន្លងបង្កាត់ និងម៉ូលេគុលមេតាន tetrahedral ។

ចំណងគីមីដែលកើតឡើងនៅក្នុងមេតានរវាងអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែន គឺជាប្រភេទ σ-bonds (sp 3 -s-bond) ។ និយាយជាទូទៅ ចំណង sigma ណាមួយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការពិតដែលថាដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៃអាតូមដែលទាក់ទងគ្នាពីរត្រួតលើគ្នានៅតាមបណ្តោយបន្ទាត់តភ្ជាប់កណ្តាល (ស្នូល) នៃអាតូម។ σ- Bonds ត្រូវគ្នាទៅនឹងកំរិតអតិបរិមានៃការត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លងអាតូមិក ដូច្នេះពួកវាខ្លាំងណាស់។

2. sp 2 - បង្កាត់(ស្ថានភាពទីពីរនៃកាបូន) ។ វាកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការត្រួតគ្នានៃគន្លង 2s និង 2p ពីរ។ លទ្ធផល sp 2 -hybrid orbitals ស្ថិតនៅក្នុងប្លង់តែមួយនៅមុំ 120 0 ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយ p-orbital ដែលមិនមែនជាកូនកាត់គឺកាត់កែងទៅវា។ ចំនួនសរុបនៃគន្លងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ - មានបួនក្នុងចំណោមពួកគេ។

ស្ថានភាពកូនកាត់ sp 2 កើតឡើងនៅក្នុងម៉ូលេគុលអាល់ខេន ក្នុងក្រុម carbonyl និង carboxyl ពោលគឺឧ។ នៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានចំណងទ្វេ។ ដូច្នេះនៅក្នុងម៉ូលេគុលអេទីឡែន អេឡិចត្រុងកូនកាត់នៃអាតូមកាបូនបង្កើតជាចំណង 3 σ (ចំណងប្រភេទ sp 2 -s ពីររវាងអាតូមកាបូន និងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន និងមួយ sp 2 -sp 2 ចំណងរវាងអាតូមកាបូន) ។ អេឡិចត្រុង p-electron ដែលមិនបង្កាត់នៅសល់នៃអាតូមកាបូនមួយបង្កើតបានជា π-bond ជាមួយ p-electron ដែលមិនបង្កាត់នៃអាតូមកាបូនទីពីរ។ លក្ខណៈនៃចំណង π គឺថាការត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លងអេឡិចត្រុងកើតឡើងនៅខាងក្រៅខ្សែដែលភ្ជាប់អាតូមទាំងពីរ។ ការត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លងកើតឡើងនៅខាងលើ និងខាងក្រោមចំណង σ ដែលភ្ជាប់អាតូមកាបូនទាំងពីរ។ ដូច្នេះ ចំណងទ្វេរ គឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃចំណង σ និង π ។ តួលេខពីរដំបូងបង្ហាញថានៅក្នុងម៉ូលេគុលអេទីឡែន មុំចំណងរវាងអាតូមដែលបង្កើតជាម៉ូលេគុលអេទីឡែនគឺ 120 0 (ត្រូវគ្នាទៅនឹងការតំរង់ទិសលំហនៃគន្លងកូនកាត់ទាំងបី sp 2)។ តួលេខបង្ហាញពីការបង្កើតចំណងπ។

ដោយសារតំបន់ត្រួតស៊ីគ្នានៃ p-orbitals ដែលមិនបង្កាត់នៅក្នុងចំណង π គឺតិចជាងតំបន់ត្រួតស៊ីគ្នានៃគន្លងក្នុងចំណង σ នោះចំណង π មិនសូវរឹងមាំជាងចំណង σ ហើយងាយបំបែកក្នុងប្រតិកម្មគីមី។

3. sp កូនកាត់(ស្ថានភាពទីបីនៃកាបូន) ។ នៅក្នុងស្ថានភាពនៃ sp-hybridization អាតូមកាបូនមានគន្លង sp-hybrid ពីរដែលមានទីតាំងនៅលីនេអ៊ែរនៅមុំ 180 0 ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក និង p-orbitals ពីរដែលមិនមែនជាកូនកាត់ដែលមានទីតាំងនៅក្នុងយន្តហោះកាត់កែងគ្នាពីរ។ sp-hybridization គឺជាលក្ខណៈនៃ alkynes និង nitriles i.e. សម្រាប់សមាសធាតុដែលមានចំណងបីដង។

ដូច្នេះនៅក្នុងម៉ូលេគុលអាសេទីលលីន មុំចំណងរវាងអាតូមគឺ 180 o ។ អេឡិចត្រុងកូនកាត់នៃអាតូមកាបូនបង្កើតជាចំណង 2 σ (ចំណង sp-s មួយរវាងអាតូមកាបូន និងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន និងចំណង sp-sp មួយទៀតរវាងអាតូមកាបូន។ អេឡិចត្រុង p ដែលមិនបង្កាត់នៃអាតូមកាបូនមួយបង្កើតបានជាចំណង π ពីរជាមួយ unhybridized p អេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាបូនទីពីរ ការត្រួតលើគ្នានៃគន្លង p-electron កើតឡើងមិនត្រឹមតែពីលើ និងខាងក្រោម σ-bond ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មាននៅខាងមុខ និងខាងក្រោយ ហើយពពកសរុបនៃ p-electrons មានរាងស៊ីឡាំង។ គឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ σ-bond និង π-bonds ពីរ។ វត្តមាននៅក្នុងម៉ូលេគុល acetylene នៃ π-bonds ពីរដែលមិនសូវរឹងមាំ ធានានូវសមត្ថភាពនៃសារធាតុនេះក្នុងការចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មបន្ថែមជាមួយនឹងការបំបែកនៃចំណងបីដង។

ឯកសារយោងសម្រាប់ការប្រឡង៖

តារាង Mendeleev

តារាងនៃការរលាយ

ការបន្ត។ សូមមើលការចាប់ផ្តើមនៅក្នុង № 15, 16/2004

មេរៀនទី 5. ការបង្កាត់
គន្លងអាតូមកាបូន

ចំណងគីមី covalent ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើគូអេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់រួមគ្នាដូចជា៖

បង្កើតចំណងគីមី i.e. មានតែអេឡិចត្រុងដែលមិនបានផ្គូផ្គងអាចបង្កើតគូអេឡិចត្រុងធម្មតាជាមួយអេឡិចត្រុង "បរទេស" ពីអាតូមមួយផ្សេងទៀត។ នៅពេលសរសេររូបមន្តអេឡិចត្រូនិច អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងមានទីតាំងនៅមួយក្នុងពេលតែមួយក្នុងក្រឡាគន្លង។
គន្លងអាតូមិចគឺជាមុខងារដែលពិពណ៌នាអំពីដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុងនៅចំណុចនីមួយៗក្នុងលំហជុំវិញស្នូលអាតូម។ ពពកអេឡិចត្រុងគឺជាតំបន់នៃលំហដែលអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានរកឃើញជាមួយនឹងប្រូបាបខ្ពស់។
ដើម្បីធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមកាបូន និងវ៉ាឡង់នៃធាតុនេះចុះសម្រុងគ្នា គំនិតអំពីការរំភើបនៃអាតូមកាបូនត្រូវបានប្រើប្រាស់។ នៅក្នុងស្ថានភាពធម្មតា (មិនរំភើប) អាតូមកាបូនមានពីរដែលមិនផ្គូផ្គង 2 រ 2 អេឡិចត្រុង។ នៅក្នុងស្ថានភាពរំភើប (នៅពេលដែលថាមពលត្រូវបានស្រូបយក) មួយក្នុងចំណោម 2 ស 2 អេឡិចត្រុងអាចទៅដោយសេរី រ- គន្លង។ បន្ទាប់មក អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងចំនួនបួនលេចឡើងនៅក្នុងអាតូមកាបូន៖

ចូរយើងចាំថានៅក្នុងរូបមន្តអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមមួយ (ឧទាហរណ៍សម្រាប់កាបូន 6 C – 1 ស 2 2ស 2 2ទំ 2) លេខធំនៅពីមុខអក្សរ - 1, 2 - បង្ហាញពីចំនួននៃកម្រិតថាមពល។ អក្សរ សនិង រចង្អុលបង្ហាញរូបរាងនៃពពកអេឡិចត្រុង (គន្លង) ហើយលេខនៅខាងស្តាំខាងលើអក្សរបង្ហាញពីចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ទាំងអស់។ ស-គន្លងរាងស្វ៊ែរ៖

នៅកម្រិតថាមពលទីពីរលើកលែងតែ 2 ស- មានគន្លងបី ២ រ- គន្លង។ ទាំងនេះ ២ រ-orbitals មានរាងពងក្រពើ ស្រដៀងនឹង dumbbells ហើយត្រូវបានតម្រង់ទិសក្នុងលំហនៅមុំ 90° ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក។ ២ រ- គន្លង​តំណាង ២ p x, 2ទំ yនិង ២ p zស្របតាមអ័ក្សដែលគន្លងទាំងនេះស្ថិតនៅ។

នៅពេលដែលចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើង គន្លងអេឡិចត្រុងទទួលបានរូបរាងដូចគ្នា។ ដូច្នេះនៅក្នុងអ៊ីដ្រូកាបូនឆ្អែតមួយ។ ស- គន្លង និងបី រ-គន្លងនៃអាតូមកាបូនដើម្បីបង្កើតជាបួនដូចគ្នា (កូនកាត់) sp៣-គន្លងៈ

នេះ - sp 3 - បង្កាត់។
ការបង្កាត់- ការតម្រឹម (ការលាយ) នៃគន្លងអាតូមិក ( សនិង រ) ជាមួយនឹងការបង្កើតគន្លងអាតូមិកថ្មីហៅថា គន្លងកូនកាត់.

គន្លង​កូនកាត់​មាន​រាង​មិន​ស៊ីមេទ្រី ពន្លូត​ឆ្ពោះទៅ​អាតូម​ដែល​ភ្ជាប់។ ពពកអេឡិចត្រុងដេញគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយមានទីតាំងនៅក្នុងលំហ តាមដែលអាចធ្វើទៅបានពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ក្នុងករណីនេះអ័ក្សបួន sp 3-គន្លងកូនកាត់ប្រែទៅជាត្រូវបានតម្រង់ឆ្ពោះទៅរកកំពូលនៃ tetrahedron (ពីរ៉ាមីតរាងត្រីកោណធម្មតា) ។
ដូច្នោះហើយ មុំរវាងគន្លងទាំងនេះគឺ tetrahedral ស្មើនឹង 109°28"។
ចំនុចកំពូលនៃគន្លងអេឡិចត្រុងអាចត្រួតលើគ្នាជាមួយនឹងគន្លងនៃអាតូមផ្សេងទៀត។ ប្រសិនបើពពកអេឡិចត្រុងត្រួតលើគ្នាតាមខ្សែបន្ទាត់ដែលតភ្ជាប់ចំណុចកណ្តាលនៃអាតូម នោះចំណង covalent បែបនេះត្រូវបានគេហៅថា sigma () - ការតភ្ជាប់. ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងម៉ូលេគុលអេតាន C 2 H 6 ចំណងគីមីមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងអាតូមកាបូនពីរ ដោយត្រួតលើគ្នានូវគន្លងកូនកាត់ពីរ។ នេះគឺជាការតភ្ជាប់។ លើសពីនេះទៀតអាតូមកាបូននីមួយៗដែលមានបីរបស់វា។ sp 3- គន្លង​ត្រួត​គ្នា​ជាមួយ​ ស-គន្លងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនបី បង្កើតជាចំណងបី។

សរុបមក រដ្ឋ valence បីដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃការបង្កាត់គឺអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់អាតូមកាបូនមួយ។ លើកលែងតែ sp 3- ការបង្កាត់មាន sp 2 - និង sp- បង្កាត់។
sp 2 -ការបង្កាត់- លាយមួយ។ ស- និងពីរ រ- គន្លង។ ជាលទ្ធផលកូនកាត់បីត្រូវបានបង្កើតឡើង sp 2 - គន្លង។ ទាំងនេះ sp 2-orbitals មានទីតាំងនៅក្នុងយន្តហោះដូចគ្នា (ជាមួយអ័ក្ស X, នៅ) និង​ត្រូវ​បាន​តម្រង់​ទៅ​កំពូល​នៃ​ត្រីកោណ​ដែល​មាន​មុំ​រវាង​គន្លង​នៃ 120° ។ មិនបង្កាត់
រ- គន្លងគឺកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះនៃកូនកាត់ទាំងបី sp 2- គន្លង (តម្រង់តាមអ័ក្ស z) ពាក់កណ្តាលខាងលើ រ-គន្លងគឺនៅពីលើយន្តហោះ ពាក់កណ្តាលខាងក្រោមគឺនៅខាងក្រោមយន្តហោះ។
ប្រភេទ sp 2- ការបង្កាត់កាបូនកើតឡើងនៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានចំណងទ្វេ៖ C=C, C=O, C=N ។ លើសពីនេះទៅទៀត ចំណងតែមួយរវាងអាតូមពីរ (ឧទាហរណ៍ C=C) អាចជា - ចំណង។ (គន្លងនៃចំណងផ្សេងទៀតនៃអាតូមត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅផ្ទុយ។) ចំណងទីពីរត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការត្រួតស៊ីគ្នាដែលមិនមែនជាកូនកាត់ រ-គន្លង​ទាំង​សងខាង​នៃ​បន្ទាត់​តភ្ជាប់​នុយក្លេអ៊ែរ​អាតូមិក។

ចំណង covalent បង្កើតឡើងដោយការត្រួតគ្នានៅពេលក្រោយ រ-គន្លងនៃអាតូមកាបូនជិតខាងត្រូវបានគេហៅថា pi()-ការតភ្ជាប់.

ការអប់រំ - ទំនាក់ទំនង

ដោយ​សារ​ការ​ត្រួត​គ្នា​នៃ​គន្លង​តិច ចំណង -bond គឺ​តិច​ជាង -bond ។
sp-ការបង្កាត់- នេះគឺជាការលាយ (តម្រឹមរាង និងថាមពល) នៃមួយ។ ស-និងមួយ។
រ- orbitals បង្កើតជាកូនកាត់ពីរ sp- គន្លង។ sp-គន្លងស្ថិតនៅលើបន្ទាត់ដូចគ្នា (នៅមុំ 180°) ហើយតម្រង់ទិសផ្ទុយពីស្នូលនៃអាតូមកាបូន។ ពីរ
រ- គន្លងនៅតែមិនបង្កាត់។ ពួកគេត្រូវបានដាក់កាត់កែងគ្នាទៅវិញទៅមក
ទិសដៅនៃការតភ្ជាប់។ នៅលើរូបភាព sp-orbitals ត្រូវបានបង្ហាញតាមអ័ក្ស yនិង​ពីរ​ដែល​មិន​បាន​បង្កាត់
រ- គន្លង - តាមអ័ក្ស Xនិង z.

ចំណងបីដងនៃកាបូន-កាបូន CC មាន -bond ដែលបង្កើតឡើងដោយការត្រួតស៊ីគ្នា។
sp- កូនកាត់គន្លង និងចំណងពីរ។
ទំនាក់ទំនងរវាងប៉ារ៉ាម៉ែត្របែបនេះនៃអាតូមកាបូនដែលជាចំនួននៃក្រុមភ្ជាប់ ប្រភេទនៃការធ្វើកូនកាត់ និងប្រភេទនៃចំណងគីមីដែលបានបង្កើតឡើងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាងទី 4 ។

តារាងទី 4

ចំណងកាបូន covalent

ចំនួនក្រុម ពាក់ព័ន្ធ ជាមួយកាបូន	ប្រភេទ ការបង្កាត់	ប្រភេទ ការចូលរួម ចំណងគីមី	ឧទាហរណ៍នៃរូបមន្តផ្សំ
4	sp 3	ការតភ្ជាប់បួន
3	sp 2	បី - ការតភ្ជាប់និង ការតភ្ជាប់តែមួយ
2	sp	ទំនាក់ទំនងពីរ និងការតភ្ជាប់ពីរ	H–CC–H

លំហាត់.

1. តើអេឡិចត្រុងនៃអាតូមមួយណា (ឧទាហរណ៍ កាបូន ឬអាសូត) ត្រូវបានគេហៅថា unpaired?

2. តើគំនិតនៃ "គូអេឡិចត្រុងដែលបានចែករំលែក" មានន័យយ៉ាងណានៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានចំណង covalent (ឧទាហរណ៍ CH 4 ឬ H 2 S )?

3. តើ​អាតូម​អេឡិច​ត្រូនិក​ណា​ខ្លះ (ឧទាហរណ៍ គ ឬន ) គេ​ហៅ​ថា មូលដ្ឋាន ហើយ​មួយ​ណា​រំភើប?

4. តើលេខ និងអក្សរមានន័យយ៉ាងណាក្នុងរូបមន្តអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូម (ឧទាហរណ៍ C ឬន )?

5. តើអ្វីជាគន្លងអាតូមិក? តើមានគន្លងប៉ុន្មានក្នុងកម្រិតថាមពលទីពីរនៃអាតូម C? ហើយតើពួកគេខុសគ្នាយ៉ាងណា?

6. តើ​គន្លង​កូនកាត់​ខុស​ពី​គន្លង​ដើម​ដែល​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​របៀប​ណា?

7. តើ​ការ​បង្កាត់​ប្រភេទ​អ្វី​ខ្លះ​ដែល​ត្រូវ​បាន​គេ​ស្គាល់​សម្រាប់​អាតូម​កាបូន ហើយ​តើ​ពួកវា​មាន​អ្វីខ្លះ?

8. គូររូបភាពនៃការរៀបចំលំហនៃគន្លងសម្រាប់រដ្ឋអេឡិចត្រូនិចមួយនៃអាតូមកាបូន។

9. អ្វីទៅដែលហៅថាចំណងគីមី និងអ្វី? បញ្ជាក់-និង-ការតភ្ជាប់នៅក្នុងការតភ្ជាប់:

10. ចំពោះអាតូមកាបូននៃសមាសធាតុខាងក្រោម បង្ហាញ៖ ក) ប្រភេទនៃការបង្កាត់; ខ) ប្រភេទនៃចំណងគីមីរបស់វា; គ) មុំភ្ជាប់។

ចម្លើយចំពោះលំហាត់សម្រាប់ប្រធានបទ ១

មេរៀនទី៥

1. អេឡិចត្រុងដែលមានទីតាំងនៅមួយក្នុងពេលតែមួយក្នុងគន្លងត្រូវបានគេហៅថា អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង. ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងរូបមន្តបង្វែរអេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាបូនដែលរំភើប មានអេឡិចត្រុងបួនដែលមិនបានផ្គូផ្គង ហើយអាតូមអាសូតមានបី៖

2. អេឡិចត្រុងពីរដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតចំណងគីមីមួយត្រូវបានគេហៅថា គូអេឡិចត្រុងដែលបានចែករំលែក. ជាធម្មតា មុនពេលដែលចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើង អេឡិចត្រុងមួយក្នុងគូនេះជារបស់អាតូមមួយ ហើយអេឡិចត្រុងមួយទៀតជារបស់អាតូមមួយទៀត៖

3. ស្ថានភាពអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមដែលលំដាប់នៃការបំពេញគន្លងអេឡិចត្រុងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ៖ ១ ស 2 , 2ស 2 , 2ទំ 2 , 3ស 2 , 3ទំ 2 , 4ស 2 , 3ឃ 2 , 4ទំ២ ជាដើម ហៅថា លក្ខខណ្ឌមូលដ្ឋាន. IN រដ្ឋរំភើបមួយនៃ valence អេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាន់កាប់គន្លងដោយឥតគិតថ្លៃជាមួយនឹងថាមពលខ្ពស់; ការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះត្រូវបានអមដោយការបំបែកនៃអេឡិចត្រុងគូ។ តាមគ្រោងការណ៍វាត្រូវបានសរសេរដូចនេះ៖

ខណៈពេលដែលនៅក្នុងស្ថានភាពដីមានអេឡិចត្រុង valence ពីរដែលមិនបានផ្គូផ្គង, នៅក្នុងស្ថានភាពរំភើបមានអេឡិចត្រុងបួនបែបនេះ។

5. គន្លងអាតូមិក គឺជាមុខងារមួយដែលពិពណ៌នាអំពីដង់ស៊ីតេនៃពពកអេឡិចត្រុងនៅចំណុចនីមួយៗក្នុងលំហជុំវិញស្នូលនៃអាតូមដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ នៅកម្រិតថាមពលទីពីរនៃអាតូមកាបូនមានគន្លងចំនួនបួន - 2 ស, 2p x, 2ទំ y, 2p z. គន្លងទាំងនេះខុសគ្នា៖
ក) រូបរាងនៃពពកអេឡិចត្រុង ( ស- បាល់, រ- dumbbell;
ខ) រ-orbitals មានទិសដៅផ្សេងគ្នានៅក្នុងលំហ - តាមបណ្តោយអ័ក្សកាត់កែងគ្នាទៅវិញទៅមក x, yនិង z, ពួកគេត្រូវបានកំណត់ p x, ទំ y, p z.

6. គន្លងកូនកាត់ខុសពីគន្លងដើម (មិនមែនកូនកាត់) ក្នុងរូបរាង និងថាមពល។ ឧទាហរណ៍, ស-orbital - រាងស្វ៊ែរ រ- តួលេខស៊ីមេទ្រីប្រាំបី spគន្លងកូនកាត់ - រូបទីប្រាំបី។
ភាពខុសគ្នានៃថាមពល៖ អ៊ី(ស) < អ៊ី(sp) < អ៊ី(រ) ដូច្នេះ sp-orbital - ជាគន្លងមធ្យមដែលមានរាង និងថាមពល ដែលទទួលបានដោយការលាយដើម ស- និង ទំ- គន្លង។

7. សម្រាប់អាតូមកាបូន ការបង្កាត់បីប្រភេទត្រូវបានគេស្គាល់៖ sp 3 , sp 2 និង sp (សូមមើលអត្ថបទនៃមេរៀនទី 5).

9. -bond - ចំណង covalent ដែលបង្កើតឡើងដោយការត្រួតលើគ្នានៃគន្លងនៅតាមបណ្តោយបន្ទាត់តភ្ជាប់កណ្តាលនៃអាតូម។
-bond - ចំណង covalent ដែលបង្កើតឡើងដោយការត្រួតគ្នានៅពេលក្រោយ រ-គន្លង​ទាំង​សងខាង​នៃ​បន្ទាត់​តភ្ជាប់​ចំណុច​កណ្តាល​នៃ​អាតូម។
- ចំណងត្រូវបានបង្ហាញដោយខ្សែទីពីរ និងទីបីរវាងអាតូមដែលបានតភ្ជាប់។