|
|
|
Главная --> Справочник терминов Оттитровывают раствором В начале настоящей главы мы расскажем о том, как атомы могут объединяться в молекулы. Рассмотрев различные типы связей, которые существуют в органических соединениях, мы обсудим теорию молекулярных орбиталей и применение этой теории для описания связей в некоторых малых молекулах. Затем мы перейдем к теории отталкивания электронных пар валентной оболочки и к понятию гибридизации, которые помогут нам представить образование связей в более сложных молекулах. Далее мы кратко расскажем о том, как структуры Льюиса используются для представления органических молекул. Часть этого рассказа будет посвящена расчету заряда («формального заряда») на атомах в молекулах. Наконец, мы остановимся на очень важной для понимания строения и реакций органических соединений теории резонанса. Общую идею предсказания формы молекул мпжно сформулировать следующим образом: пары электронов на валентной оболочке атома отталкивают друг друга и атомы располагаются так, чтобы уменьшить ото отталкивание. Эта идея лежит в основе теории отталкивания электронных пар валентной оболочки. Аммиак .'NH3 подобен метану. Однако центральный атом этой молекулы окружен тремя связывающими парами и одной неподеленпой нарой электронов. Согласно теории отталкивания электронных пар валентной оболочки, отталкивание между пеподелешюй парой и любой из связывающих пар больше, чем отталкивание между двумя любыми связывающими парами. Поскольку в молекуле аммиака при азоте находятся четыре электронные пары, можно ожидать, что геометрия азота в этой молекуле будет тетра-эдрической. Однако его геометрия уже не будет соответствовать правильному тетраэдру из-за различной степени отталкивания электронных пар. Действительно, угол Н—N—Н в аммиаке только 107°, т. е. несколько меньше угла 109,5°, найденного в метане. Это означает, что угол между пеподе-ленной парой и любой из связывающих пар немного больше 109,5°, как и предсказывает теория отталкивания электронных пар валентной оболочки. МЕТАН (СН4), гибридизация и теория отталкивания электронных пар валентной оболочки. Для того чтобы воссоздать картину атома углерода, удерживающего при себе четыре группы, необходимо обратиться к его возбужденному электронному состоянию. Возбужденное состояние атома включает.образование четырех новых внешних орбиталей путем «гибридизации» 2х-орбитали и всех трех 2/>-орбиталей. (Квантовая механика постули-рует/^что мы должны создавать столько же новых орбиталей, сколько вступает в гибридизацию.) Четыре гибридные орбитали обладают одинаковой энергией, и каждая из них обозначается 2 sp3 (2 означает главное квантовое число, a sp3 указывает на то, что орбиталь является гибридной и состоит на одну четверть из s-орбитали, а на три четверти из р-орбиталей). В настоящей главе мы встретимся и с другими типами гибридизации атома углерода. Во всех этих случаях геометрию гибридизованного атома углерода можно объяснить, исходя из отталкивания электронных пар валентной оболочки. Метил-катион (СН*) — высокореакционная частица с дефицитом электронов, в котором имеются три связи вокруг атома углерода. Плоское расположение с углами между связями, равными 120°, позволяет достичь максимального разделения этих электронных пар. Поэтому в соответствии с теорией отталкивания электронных пар валентной оболочки мы можем с уверенностью предсказать, что атом углерода будет $р2-гибридизованным. Теория отталкивания электронных пар валентных оболочек. Теория, согласно которой геометрия молекулы контролируется отталкиванием нар внешних электронов, принадлежащих общему атому. Предполагается, что молекула будет принимать ту геометрию, в которой отталкивание электронных пар будет минимальным. Из этого следует, что две, три и четыре электронные пары будут удалены на 180, 120 и 109,5° соответственно. При этом из-за вариаций в типах электронных пар могут возникать отклонения от идеальной геометрии. Какая связь существует между теорией отталкивания электронных пар валентных оболочек и гибридизацией? Первая позволяет нам изучать структуру и, пытаясь уменьшить отталкивание между электронными нарами, предлагать для них оптимальную геометрию. После этого можно уже правильно представить гибридизацию центрального атома, что и определит необходимую геометрию молекулы в целом. отталкивания электронных пар валентной оболочки 27, 46, 59, 72 2.7. Теория отталкивания электронных пар валентной оболочки 46 Избыток щавелевой кислоты оттитровывают раствором перманганата калия. , Иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия и вносят поправку в формулу для расчета непредельности. и выделившуюся соляную кислоту оттитровывают раствором NaOH в присутствии индикатора бромтимолового синего. К 1 мл анализируемого раствора приливают 20 мл спирта и 3 капли 3%-ного бромтимолового синего, раствор нейтрализуют (кислотой или щелочью!), затем приливают 7 мл 10%-ного водного раствора хлоргидрата гидроксиламина, встряхивают и оставляют на 10 минут. Определение ведется следующим образом: спйртовый раствор брома из бюретки прибавляется к кетоэнольной смеси до появления неисчезающей окраски. Если концентрация раствора брома была предварительно точно установлена, по объему израсходованного раствора брома можно вычислить содержание энола в смеси. Так как концентрация брома в спиртовом растворе изменяется очень быстро, целесообразнее определять количество образующегося при реакции бромкетона, для чего к смеси прибавляют раствор йодистого калия и концентрированную соляную кислоту. Смесь нагревают, причем выделяется свободный иод, который в дальнейшем оттитровывают раствором гипосульфита 146. Для количественного определения хйнонов также рекомендовано применение треххлористого титана. Метод состоит в прямом титровании холодного водного раствора хинона раствором треххлористого титана в присутствии метиленовой сини в качестве индикатора. Кроме прямого титрования можно пользоваться другим способом: к хинону прибавляют избыток треххлористого гитана, который в дальнейшем оттитровывают раствором железных квасцов 32°. 1. Приготовление бромистого магний-циклогексила описано на стр. 515. Раствор магний-органического соединения можно про-титровать 0,5-н. раствором соляной кислоты, что позволяет взять для реакции точно эквимолекулярное количество его. Для этого 5 мл эфирного раствора бромистого магний-циклогексила медленно приливают к 20 мл воды, добавляют избыток раствора кислоты и этот избыток оттитровывают раствором едкого натра. Если взять 85 г (3,5 гр.-ат.) магния, 1л абсолютного эфира и 571 г бромистого циклогексила (3.5 мол.), то получается приблизительно 2-молярный раствор. и выделившуюся соляную кислоту оттитровывают раствором NaOH этот избыток оттитровывают раствором едкого натра. Если взять этот избыток оттитровывают раствором едкого натра. Если взять быток цианистого водорода оттитровывают раствором едкого го иода, который оттитровывают раствором тиосульфата  Образования смолистых Образования сравнительно Образования свободного Образования водородных Образования взрывоопасных Образования устойчивого Отсутствие изотопного Образованием шестичленного Образованием активного |
- |
Навигация