መዋቅራዊ እና ሞለኪውላዊ ፎርሙላ፡ አሲታይሊን

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

የአሲታይሊን መዋቅራዊ ባህሪያት በንብረቶቹ፣በአምራቱ እና በአጠቃቀሙ ላይ ተጽእኖ ያሳድራል። የአንድ ንጥረ ነገር ስብጥር ምልክት - С₂Н₂ - ቀላሉ እና አጠቃላይ ቀመሩ ነው። አሴቲሊን በሁለት የካርቦን አተሞች የተገነባ ሲሆን በመካከላቸውም የሶስትዮሽ ትስስር ይከሰታል. የእሱ መገኘት በኤቲን ሞለኪውል ውስጥ በተለያዩ ቀመሮች እና ሞዴሎች የተንፀባረቀ ነው, ይህም መዋቅሩ በአንድ ንጥረ ነገር ባህሪያት ላይ ያለውን ተፅእኖ ችግር ለመረዳት ያስችላል.

Alkynes። አጠቃላይ ቀመር. አሴታይሊን

አልኪን ሃይድሮካርቦኖች፣ ወይም አሴቲሌኒክ ሃይድሮካርቦኖች፣ ሳይክሊክ፣ ያልተሟሉ ናቸው። የካርቦን አተሞች ሰንሰለት አልተዘጋም, ነጠላ እና በርካታ ቦንዶችን ይዟል. የ alkynes ቅንብር በማጠቃለያ ቀመር C H_{2n – 2} ላይ ተንጸባርቋል። የዚህ ክፍል ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች አንድ ወይም ከዚያ በላይ ሶስት እጥፍ ቦንዶችን ይይዛሉ። አሴቲሊን ውህዶች ያልተሟሉ ናቸው. ይህ ማለት በሃይድሮጂን ወጪ አንድ የካርቦን ቫልዩስ ብቻ እውን ይሆናል. የተቀሩት ሶስት ቦንዶች ከሌሎች የካርበን አተሞች ጋር ሲገናኙ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የመጀመሪያው - እና በጣም ታዋቂው የአልኪንስ ተወካይ - አሲታይሊን ወይም ኢቲን። የንጥረቱ ጥቃቅን ስም የመጣው ከላቲን ቃል "acetum" - "ኮምጣጤ" እናግሪክ - "ሃይል" - "ዛፍ". የግብረ-ሰዶማውያን ተከታታዮች ቅድመ አያት በ 1836 በኬሚካላዊ ሙከራዎች ተገኘ ፣ በኋላም ንጥረ ነገሩ ከድንጋይ ከሰል እና ሃይድሮጂን በ E. Davy እና M. Berthelot (1862) ተሰራ። በተለመደው የሙቀት መጠን እና በተለመደው የከባቢ አየር ግፊት, አሲታይሊን በጋዝ ሁኔታ ውስጥ ነው. ቀለም የሌለው ጋዝ፣ ሽታ የሌለው፣ በውሃ ውስጥ በትንሹ የሚሟሟ ነው። ኤቲን በኤታኖል እና በአሴቶን ውስጥ በቀላሉ ይሟሟል።

የአሴቲሊን ሞለኪውላር ቀመር

ኤቲን ከተመሳሳይ ተከታታዮች ውስጥ ቀላሉ አባል ነው፣ አጻጻፉ እና አወቃቀሩ ቀመሮቹን ያንፀባርቃል፡

1. С₂Н₂ - የኢቲን ቅንብር ሞለኪውላር ሪከርድ፣ ይህ ንጥረ ነገር በሁለት የካርቦን አተሞች እና በ የሃይድሮጂን አተሞች ብዛት ተመሳሳይ ነው። ይህንን ፎርሙላ በመጠቀም የግቢውን ሞለኪውላዊ እና ሞላር ማስላት ይችላሉ። ሚስተር (С₂Н₂)=26 አ. ኢ.ም.፣ ኤም (С₂Н₂)=26.04 ግ/ሞል።
2. Н:С::С:Н - የአሴቲሊን ኤሌክትሮን ነጥብ ቀመር። እንደነዚህ ያሉት ምስሎች "የሌዊስ መዋቅሮች" የሚባሉት የሞለኪውል ኤሌክትሮኒክ መዋቅርን ያንፀባርቃሉ. በሚጽፉበት ጊዜ ህጎቹን መከተል አስፈላጊ ነው-የሃይድሮጂን አቶም የኬሚካላዊ ትስስር ሲፈጠር, የሂሊየም ቫልዩል ሼል ውቅር እንዲኖረው, ሌሎች ንጥረ ነገሮች - የውጭ ኤሌክትሮኖች ኦክቶታል. እያንዳንዱ ኮሎን ማለት ለሁለት አተሞች ወይም ለውጫዊ የኃይል ደረጃ ብቸኛ ጥንድ ኤሌክትሮኖች የተለመደ ነው።
3. H-C≡C-H - የአሴቲሊን መዋቅራዊ ቀመር፣ በአተሞች መካከል ያለውን ትስስር እና ብዜት የሚያንፀባርቅ። አንድ ሰረዝ አንድ ጥንድ ኤሌክትሮኖችን ይተካል።

አሴቲሊን ሞለኪውል ሞዴሎች

የኤሌክትሮኖች ስርጭትን የሚያሳዩ ቀመሮች ለአቶሚክ ምህዋር ሞዴሎች፣ የሞለኪውሎች የቦታ ቀመሮች (ስቴሪዮኬሚካል) መፈጠር መሰረት ሆነው አገልግለዋል። በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ የኳስ እና የዱላ ሞዴሎች በስፋት ተስፋፍተዋል - ለምሳሌ ፣ የተለያየ ቀለም እና መጠን ያላቸው ኳሶች ፣ ካርቦን እና ሃይድሮጂንን የሚያመለክቱ ፣ አሴቲሊን ይፈጥራሉ። የሞለኪዩሉ መዋቅራዊ ፎርሙላ በበትር መልክ ቀርቧል ይህም የኬሚካል ቦንዶችን እና ቁጥራቸውን በእያንዳንዱ አቶም ያመለክታል።

የኳስ-እና-ዱላ ሞዴል አሴቲሊን ከ180° ጋር እኩል የሆነ የማስያዣ ማዕዘኖችን ያባዛል፣ነገር ግን በሞለኪዩሉ ውስጥ ያለው የውስጠ-ኑክሌር ርቀቶች በግምት ይንፀባርቃሉ። በኳሶቹ መካከል ያሉት ክፍተቶች የአተሞችን ቦታ በኤሌክትሮን ጥግግት የመሙላት ሀሳብ አይፈጥሩም። ጉዳቱ በድሬዲንግ ሞዴሎች ውስጥ ተወግዷል፣ የአተሞች እምብርት እንደ ኳሶች ሳይሆን እርስ በእርሳቸው እንደ ዘንጎች መያያዣ ነጥብ ይመድባሉ። ዘመናዊ የቮልሜትሪክ ሞዴሎች የአቶሚክ እና ሞለኪውላር ምህዋሮችን የበለጠ ግልጽ የሆነ ምስል ይሰጣሉ።

አሴቲሊን ድብልቅ አቶሚክ ምህዋሮች

ካርቦን በአስደሳች ሁኔታ ውስጥ ሶስት p-orbitals እና አንድ s ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች አሉት። ሚቴን (CH₄₎ ሲፈጠር ከሃይድሮጂን አተሞች ጋር ተመጣጣኝ ትስስር በመፍጠር ይሳተፋሉ። ታዋቂው አሜሪካዊ ተመራማሪ ኤል.ፓሊንግ የአቶሚክ ምህዋር (AO) ድብልቅ ሁኔታን አስተምህሮ አዘጋጅቷል። በኬሚካላዊ ግብረመልሶች ውስጥ የካርቦን ባህሪ መግለጫው የ AO ቅርፅ እና ጉልበት, አዳዲስ ደመናዎች መፈጠር ነው. ድብልቅምህዋሮች ጠንካራ ትስስር ይሰጣሉ፣ ቀመሩ ይበልጥ የተረጋጋ ይሆናል።

የካርቦን አተሞች በአሴቲሊን ሞለኪውል ውስጥ፣ እንደ ሚቴን ሳይሆን፣ የ sp-hybridization ን ያካሂዳሉ። ኤስ እና ፒ ኤሌክትሮኖች በቅርጽ እና በሃይል የተቀላቀሉ ናቸው። ሁለት ስፔ-ኦርቢታሎች በ180° አንግል ላይ ተኝተው በኒውክሊየስ ተቃራኒ አቅጣጫ ተቀምጠዋል።

Triple bond

በአሴቲሊን ውስጥ የካርቦን ዲቃላ ኤሌክትሮኖች ደመናዎች σ-bonds ከተመሳሳይ አጎራባች አቶሞች እና ከሃይድሮጂን ጋር በ C-H ጥንዶች ውስጥ ይሳተፋሉ። እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ ሁለት ዲቃላ ያልሆኑ p-orbitals ይቀራሉ። በኤቲን ሞለኪውል ውስጥ ሁለት π ቦንዶችን በመፍጠር ይሳተፋሉ. ከ σ ጋር, የሶስትዮሽ ትስስር ይነሳል, ይህም በመዋቅራዊ ፎርሙላ ይንጸባረቃል. አሴቲሊን ከኤታነን እና ኤቲሊን በአተሞች መካከል ባለው ርቀት ይለያል. የሶስትዮሽ ቦንድ ከድርብ ቦንድ አጭር ነው፣ነገር ግን ትልቅ የሃይል ክምችት ያለው እና ጠንካራ ነው። የ σ- እና π-bonds ከፍተኛው ጥግግት በቋሚ ክልሎች ውስጥ የሚገኝ ሲሆን ይህም ወደ ሲሊንደሪክ ኤሌክትሮን ደመና መፈጠርን ያመጣል።

በአሴቲሊን ውስጥ ያለው የኬሚካል ትስስር ገፅታዎች

የኤቲን ሞለኪውል መስመራዊ ቅርጽ አለው፣ እሱም በተሳካ ሁኔታ የአሴቲሊን - ኤች-ሲ≡C-Hን የኬሚካል ፎርሙላ ያሳያል። የካርቦን እና ሃይድሮጂን አተሞች በአንድ ቀጥተኛ መስመር ላይ ይገኛሉ, 3 σ- እና 2 π-bonds በመካከላቸው ይታያሉ. ነፃ እንቅስቃሴ ፣ በሲ-ሲ ዘንግ ላይ መሽከርከር የማይቻል ነው ፣ ይህ በብዙ ቦንዶች መኖር ይከላከላል። ሌሎች የሶስትዮሽ ማስያዣ ባህሪያት፡

• ሁለት የካርቦን አተሞችን የሚያስተሳስሩ የኤሌክትሮኖች ጥንዶች ብዛት - 3;
• ርዝመት - 0.120 nm፤
• ሃይል መስበር - 836ኪጄ/ሞል።

ለማነጻጸር፡- በኢታታን እና ኤቲሊን ሞለኪውሎች ውስጥ የአንድ እና ድርብ ኬሚካላዊ ትስስር ርዝመታቸው 1.54 እና 1.34 nm ነው፣የሲ.ሲ መግቻ ሃይል 348 kJ/mol፣ C=C - 614 kJ/mol ነው።

Acetylene homologues

Acetylene በጣም ቀላሉ የአልኪንስ ተወካይ ነው፣በነሱ ሞለኪውሎች ውስጥ የሶስትዮሽ ትስስርም አለ። Propyne CH₃C≡CH የአሴቲሊን ሆሞሎግ ነው። የሶስተኛው የአልኪንስ ተወካይ - ቡቲን -1 - CH₃CH₂C≡CH ነው። አሴቲሊን ለኤቲን ቀላል ስም ነው። የ alkynes ስልታዊ ስያሜ IUPAC ደንቦችን ይከተላል፡

• በመስመራዊ ሞለኪውሎች ውስጥ የዋናው ሰንሰለት ስም ይገለጻል ፣ እሱም ከግሪክ አሃዛዊ የመነጨ ፣ ለዚያም ቅጥያ - ኢን እና በሦስት እጥፍ ቦንድ ላይ ያለው አቶም ቁጥር ተጨምረዋል ፣ ለምሳሌ ፣ ethyne ፣ propyne, butyne-1;
• የዋናው የአተሞች ሰንሰለት ቁጥር የሚጀምረው ከሞለኪውሉ መጨረሻ ለሶስት እጥፍ ትስስር ቅርብ ነው፤
• ለቅርንጫፍ ሃይድሮካርቦኖች በመጀመሪያ የጎን ቅርንጫፍ ስም ይመጣል፣ በመቀጠል የአተሞች ዋና ሰንሰለት ስም ከቅጥያ -in።

ይመጣል።

• የስሙ የመጨረሻ ክፍል በሶስትዮሽ ቦንድ ሞለኪውል ውስጥ የሚገኝበትን ቦታ የሚያመለክት ቁጥር ነው፣ለምሳሌ ቡቲን-2።

የአልኪንስ ኢሶመሪዝም። የንብረት ጥገኛ መዋቅሩ

ኤቲን እና ፕሮፔይን የሶስትዮሽ ቦንድ አቋም አይሶመሮች የላቸውም፣ከቡቲን ጀምሮ ይታያሉ። የካርቦን አጽም ኢሶመሮች በፔንታይን እና በሚከተሉት ግብረ ሰዶማውያን ውስጥ ይገኛሉ። የሶስትዮሽ ትስስርን በተመለከተ, ምንም ቦታ የለምአሴቲሌኒክ ሃይድሮካርቦኖች ኢሶሜሪዝም።

የመጀመሪያዎቹ 4 የኢቲን ግብረ ሰዶማውያን ጋዞች በውሃ ውስጥ በደንብ የማይሟሟ ናቸው። አሴቲሊን ሃይድሮካርቦኖች C₅ - ሲ₁₅ - ፈሳሾች። ከሃይድሮካርቦን ሲ₁₇ የሚጀምሩት ጠጣርዎቹ etine homologues ናቸው። የ alkynes ኬሚካላዊ ተፈጥሮ በሦስት እጥፍ ትስስር ላይ በእጅጉ ተጽእኖ ያሳድራል. የዚህ አይነት ሃይድሮካርቦኖች ከኤቲሊን የበለጠ ንቁ ናቸው, የተለያዩ ቅንጣቶችን ያያይዙታል. ይህ ንብረት ኢቲን በኢንዱስትሪ እና በቴክኖሎጂ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ እንዲውል መሠረት ነው። አሴቲሊን በሚቃጠልበት ጊዜ ከፍተኛ መጠን ያለው ሙቀት ይለቀቃል ይህም ለጋዝ መቁረጫ እና ብረቶች ብየዳ ጥቅም ላይ ይውላል።