Електронна будова ацетилену
На початку уроку вчитель просить хлопців відповісти на питання, як вони розуміють термін “ненасичені вуглеводні”. Після отримання задовільної відповіді починається виклад нового матеріалу.
Виявляється, алкени – далеко не єдині представники ненасичених вуглеводнів. Крім подвійного зв’язку, два атоми вуглецю можуть утворювати один з одним зв’язок потрійну. Такі сполуки також є неграничними і ненасиченими, оскільки не до межі насичені атомами водню (або атомами інших елементів), але більшою мірою, ніж алкени:
Іншими словами, потрійний зв’язок можна зруйнувати, а звільнені валентності вуглецевих атомів наситити атомами водню.
Найпростіший представник вуглеводнів з потрійним зв’язком – ацетилен НС? СН. Назва цієї речовини дав в 1860 р французький хімік Марселів Бертло. Саме він першим висловив припущення, що ацетилен, подібно метаном та етилену, є родоначальником гомологічного ряду ацетиленових вуглеводнів (за міжнародною номенклатурою алкинов).
Учитель пропонує хлопцям самим вивести загальну формулу сполук цього ряду. Логіка міркування повинна бути наступною.
Загальна формула насичених вуглеводнів CnH2n + 2. У етиленових вуглеводнях за рахунок відщеплення двох атомів водню утворюється подвійний зв’язок, загальна формула CnH2n. У алкинов з’являється ще один зв’язок між атомами вуглецю. Отже, вони містять ще на два атоми водню менше, загальна формула CnH2n-2.
Учитель знову повертається до повторення відомостей про гібридизації атома вуглецю. Учні згадують, що в алканах всі атоми вуглецевого скелета знаходяться в стані sp3-гібридизації. У алкенів атоми вуглецю, пов’язані подвійним зв’язком, мають sp2-гібридизацію. Який тип гібридизації зустрічається в молекулі ацетилену? Учитель за допомогою учнів з’ясовує, що в стані sp-гібридизації атом вуглецю має чотири орбіталі: дві sp-гібридні і дві негібрідізованние p-орбіталі. За рахунок перших двох вуглець утворює?-зв’язку, за рахунок двох друге – ?-зв’язку (рис. 12).
Коментуючи малюнок, вчитель попутно ставить запитання на повторення і закріплення матеріалу: які зв’язки відносяться до?- і?-типом?
Тип гібридизації визначає просторове розташування атомів в молекулі. Центри ядер всіх чотирьох атомів в ацетилені розташовані на одній прямій, т. Е. Молекула лінійна, величина кута? HCC становить 180 °.
Учням нескладно самим дати відповіді на два наступних питання:
1. Який зв’язок коротше: подвійна або потрійна? Для ілюстрації правильної відповіді вчитель наводить числові дані: довжина потрійний С? С зв’язку 0,120 нм, а довжина подвійний і одинарної – відповідно, 0,133 і 0,154 нм.
2. Чи можлива для ацетиленових вуглеводнів геометрична ізомерія? Якщо хлопці важко дати відповідь, учитель для більшої наочності зображує на дошці повні структурні формули ацетилену та етилену.
(2 votes, average: 3.00 out of 5)