De romtlike struktuer fan de molekulen fan organyske stoffen en anorganyske

De romtlike struktuer fan de molekulen fan anorganyske en organyske stoffen is fan grut belang yn de beskriuwing fan harren gemyske en fysike eigenskippen. As wy beskôgje de saak as set bukovok en nûmers op papier is net altyd mooglik om te kommen ta de korrekte konklúzjes. Beskriuwe in soad ferskynsels, benammen út dyjinge dy't assosjearre mei de organyske gemy, is it nedich om te witten it stereometric molekulêre struktuer.

Wat is Geometry

Geometrysk - is in diel fan chemie dat ferklearret de eigenskippen fan de molekulen fan de stof yn termen fan syn struktuer. En de romtlike fertsjintwurdiging fan de molekulen spilet in wichtige rol hjir, omdat it is de kaai ta it oplossen protte bio-biologyske ferskynsels.

Geometry is in set fan basisregels, dat kin hast alle molekúl oanwêzich yn bulk foarm. In neidiel fan it bruto formule, skreaun yn in konvinsjonele stikje papier, is syn ûnfermogen om reveal de folsleine list fan eigenskippen fan de test stof.

In foarbyld kin barre fumaric acid, dy't heart ta de klasse fan dibasic. It is slecht oplosber yn wetter, is net giftige en kinne fûn wurde yn de natoer. Lykwols, as jo feroarje de romtlike oardering fan 'e COOH groepen, kin in folslein oare saak - maleic acid. It is maklik oplosber yn wetter, kinne allinnich krigen wurde keunstmjittich, it foarmet in risiko foar minsken fanwege giftige eigenskippen.

Stereochemical teory fan Piet Mondriaan

Yn de 19e ieu M.Butlerova werjefte fan in platte struktuer fan in molekule koe net útlizze in protte fan de eigenskippen fan stoffen, foaral organyske. Dit late ta it skriuwen fan 'e Piet Mondriaan wurk "Skiekunde yn romte", wêryn hy Added de teory M.Butlerova syn ûndersyk op dit mêd. Hy yntrodusearre it konsept fan romtlike struktuer fan molekulen, en ek útlein it belang fan syn ûntdekking fan de gemyske sciences.

Sa wie it bewiisde it bestean fan trije soarten Lactic acid: fleis, dairy, en dextrorotatory Lactic acid fermentation. Op in stikje papier foar elk fan dizze stoffen is it strukturele formule is itselde, mar de romtlike struktuer fan molekulen ferklearret dit ferskynsel.

De konsekwinsje fan stereochemical teory fan Piet Mondriaan wie in bewiis fan it feit dat de koalstof atoom is net plat, as har fjouwer Valence obligaasjes binne bekeard ta de hichten fan in tinkbyldige tetraëder.

Piramidaal romtlike struktuer fan organyske molekulen

Op grûn fan harren fynsten Piet Mondriaan en syn ûndersyk, eltse koalstof skelet fan de organyske stof kin wurde presintearre yn de foarm fan tetraëder. Sa kinne wy beskôgje de 4 mooglike gefallen formaasje C-C obligaasjes en lizzen de struktuer fan dizze molekulen.

It earste gefal - as de molekúl is ien koalstof atoom dêr't affords 4 fanwege wetterstof protoanen. De romtlike struktuer fan it metaan molecule is hast krekt de haadlinen fan in tetraëder, lykwols Valence hoek justjes feroare fanwege de ynteraksje fan wetterstof atomen.

De foarming fan in gemysk C-C bond kin wurde fertsjintwurdige as twa piramides dy't ferbûn troch in mienskiplik apex. Fan sa'n konstruksje fan it molekúl it kin sjoen wurde dat dizze tetrahedrons kinne wurde rotearre om syn as en feroaring posysje frij. As wy beskôgje dit systeem as in foarbyld fan Äthan molekulen, koalstof yn it bonkerak binne wier yn steat om te Rotate. Mar, twa spesifike bepalings fan de foarkar mei faasje foardielich dat de hydrogen yn 'e Newman projeksje net oerlaapje.

De romtlike struktuer fan de molecule ethylene tredde belichaming exemplifies foarming fan C-C biningen, doe't de twa ha in mienskiplik tetraëder bûne, i.e. kruse om twa neistlizzende piken. It wurdt dúdlik dat as gefolch fan sa'n beweging fan de molekulen stereometric posysje koalstofatomen relatyf oan syn as is lestich, omdat It freget breaking ien fan de links. Mar wurdt it mooglik om te foarmjen cis en trans isomers fan de stoffen lykas twa frije radikalen op eltse koalstof kin leit itsij specularly of crosswise.

Cis en trans molekulen ferklearret it bestean fan fumaric acid en maleic acid. Tusken de koalstof atomen yn dizze molekulen wurdt foarme twa obligaasjes, en elts fan harren hawwe ien hydrogen atoom en de COOH groep.

Dy lêste gefal, dy't karakterisearret de romtlike molekulêre struktuer kin fertsjintwurdige troch twa piramides dy't hawwe in mienskiplik gesicht en gearfoege troch trije hoekpunten. In foarbyld is it molekúl fan acetylene.

Oan de iene kant, sokke molekulen hawwe net cis- of trans-isomers. Twads, de koalstof atomen binne net by steat om draaie om syn as. En tred, allegearre fan de atomen en radikalen lizze op ien as en de bân hoek is 180 graden.

Fansels, it beskreaune gefallen kin tapast wurde om stoffen dy't skeleton befet mear as twa wetterstof atomen. It prinsipe fan stereometric konstruksje fan sokke molekulen is hanthavene.

De romtlike struktuer fan inorganics molekulen

De foarming fan covalent obligaasjes yn anorganyske ferbiningen troch in meganisme te ferlykjen mei dy fan biologyske stoffen. Foar bond foarming Fereasket in iensume elektron pearen fan de twa atomen hokker foarm de totale elektron wolk.

It oerlaap fan orbitals yn de foarming fan in covalent bining foarkomt op ien line fan de atomêre kearnen. As Atom foarmet twa of mear fan de kommunikaasje, de ôfstân tusken harren wurdt karakterisearre troch de bân hoek.

As wy beskôgje wetter molecule, dat wurdt foarme troch ien soerstofatoom en twa wetterstof atomen, de Valence hoek moat ideale situaasje soe berikke 90 graden. Lykwols, eksperimintele stúdzjes hawwe sjen litten dat dizze wearde is 104.5 graden. De romtlike struktuer fan de molekulen oars út it teoretysk foarsei fanwege de troepen fan ynteraksje tusken de wetterstof atomen. Se stjitten inoar, dêrtroch tanimmende de bân hoek therebetween.

Sp-hybriden

Hybriden - in teory fan 'e foarming fan de deselde hybride orbitals fan de molekúl. Dit ferskynsel komt fanwege de sintrale atom iensume elektron pearen op ferskate enerzjy nivo.

Bygelyks, fine de foarming fan covalent obligaasjes BeCl2 molecule. Beryllium iensume elektron pearen binne op 'e s en p nivo, dy't yn teory moatte dat de foarming fan in rûch hoeke fan de molekúl. Lykwols, yn de praktyk binne se lineêre, en de bân hoek is 180 graden.

Sp-hybriden wurdt brûkt yn de foarming fan twa covalent biningen. Lykwols, der binne ek oare typen fan foarming fan hybride orbitals.

SP2-hybriden

Dit soarte fan hybriden is ferantwurdlik foar de romtlike struktuer fan molekulen mei trije covalent biningen. In foarbyld is BCl3 molecule. Sintrale Barium atoom hat trije unshared elektron pearen: twa op de p-nivo en ien oan de s-nivo.

Trije covalent biningen om te foarmjen fan in molekúl dy't leit yn deselde fleantúch, en syn bân hoek is 120 graden.

SP3-hybriden

In oare belichaming van de foarming fan hybride orbitals doe't it sintrum atoom hat unshared elektron pearen 4: 3 op nivo p-1 s-on nivo. In foarbyld fan sokke stoffen - metaan. De romtlike struktuer fan it metaan molecule is tetraerd, wêrby't de bân hoek is 109.5 graden. It feroarjen fan de hoek It wurdt karakterisearre troch reacting hydrogen atomen mei elkoar.