Wat zijn drie manieren koolstofatomen kan worden geregeld in Moleculen

? De ware wonder van de organische chemie ligt in de duizelingwekkende verscheidenheid van moleculen die je kunt maken van slechts koolstof , zuurstof en een handvol andere elementen . Een groot deel van deze indrukwekkende veelzijdigheid komt voort uit de eigenschappen van koolstof zelf, die in totaal vier banden met zijn buren kan vormen . Waar koolstofatomen betreft , ontmoet je met drie soorten lijmen regelingen . Sp3 - hybride

Wanneer een koolstofatoom is verbonden met vier buren door enkele bindingen , chemici noemen het - sp3 gehybridiseerd . Moleculen met enige sp3 - gehybridiseerde koolstofatomen zijn verzadigde verbindingen en een verzadigde koolwaterstof die slechts waterstof en koolstof bevat wordt een alkaan genoemd . Typisch de hoeken tussen de vier bindingen rond een sp3 - gehybridiseerd koolstof ~ 109,5 graden . Als de kool wordt gedwongen om een regeling vast te stellen met kleinere bindingshoeken , de verbinding wordt hoger in energie en dus minder stabiel . Dit effect heet obligatie - hoekspanning .
Sp2 - hybride

- Sp2 gehybridiseerd koolstoffen hebben twee enkele bindingen en een dubbele binding . Atomen aan de beide einden van een enkele binding kan roteren terwijl atomen aan weerszijden van een dubbele binding kan dus moleculen vrij kunnen draaien rond enkelvoudige bindingen maar geen dubbele bindingen . De bindingshoeken rond een - sp2 gehybridiseerd koolstof zijn meestal ongeveer ~ 120 graden of zo . Moleculen die een dubbele binding tussen twee sp2 - gehybridiseerde koolstofatomen bevatten zijn alkenen en zouden een onverzadigd zijn . Onverzadigde vetten , bijvoorbeeld , bevatten koolstof-koolstof dubbele bindingen , terwijl verzadigde vetten niet.
Sp - hybride

Sp - gehybridiseerd koolstoffen hebben een enkele binding en een drievoudige binding of twee dubbele bindingen . Ze vertonen een lineaire vorm , waardoor de drievoudige binding en enkele binding zijn ~ 180 graden van elkaar . Verbindingen die twee koolstofatomen triple gebonden aan elkaar worden genoemd alkynen bevatten ; acetyleen , een brandstof voor lastoortsen , is het eenvoudigste voorbeeld . Een andere, meer interessante verbinding met een - sp gehybridiseerd verbinding waterstofcyanide , een beruchte gif dat is ook handig in de organische synthese .
Degrees of Onverzadiging

Er is een handige truc die u kunt gebruiken om erachter te komen hoeveel dubbele of drievoudige bindingen en ringen een verbinding bevat . Eerst neemt het aantal koolstofatomen , vermenigvuldig dit getal door 2 en voeg 2 Vervolgens trek 1 per halogenide ( broom , chloor , etc. ) in het molecuul en voeg 1 per stikstofatoom . Trek nu het aantal waterstofatomen daadwerkelijk in het molecuul aanwezig zijn en verdeel het resultaat door 2 Het nummer dat u krijgt is je graden onverzadigingsgraad . Elke ring of dubbele binding is gelijk aan een graad van onverzadigdheid , terwijl elke drievoudige binding is gelijk aan twee graden van onverzadiging . Als de moleculaire formule C5H12 , bijvoorbeeld , er 0 graden van onverzadiging . C5H10 , daarentegen , moet ofwel een ring of een dubbele binding hebben .