3-Хімія-10 клас-Зв’язки у молекулах органічних сполук

Онлайн-школа Альтернатива

8 Jul 202311:44

Summary

TLDRНа урокі органічної хімії було розглянуто особливості ковалентних зв'язків в органічних сполуках. Проаналізовано параметри, що характеризують ковалентні зв'язки: полярність, кратність, тип перекривання електронних орбіталей, довжина та енергія зв'язку. Вивчили механізми утворення та розриву цих зв'язків, а також їх роль у хімічних реакціях. Також розглянуто гібридизацію атомів, що впливає на форму молекул та їх реакційну здатність.

Takeaways

🔬 В органічній хімії переважають ковалентні зв'язки, які утворюються за рахунок спільних електронних пар.
🔍 Для охарактеризування ковалентного зв'язку вивчатимемо параметри, такі як полярність, насичуваність, кратність зв'язку, тип перекривання електронних орбіталей, довжина зв'язку, енергія зв'язку.
🌐 Полярні ковалентні зв'язки утворюються між атомами різної електронегативності, тоді як неполярні - між атомами з однаковою електронегативністю.
🔗 В органічних речовинах характерні неполярні або слабкополярні зв'язки, особливо в зв'язках між атомами карбону.
🚀 Насиченість зв'язку вказує на кількість ковалентних зв'язків, які може утворити атом через кількість неспарених електронів.
🌐 Спрямованість зв'язку пов'язана з перекриваччм електронних орбіталей, що визначає валентний кут між атомами.
🧬 Гібридизація атомів, зокрема карбону, впливає на кількість і орієнтацію гібридних орбіталей, що в свою чергу впливає на геометрію молекул.
🔗 Кратність зв'язку - це кількість загальних електронних пар між атомами, що може бути одинарною, подвійною або потрійною.
⚖️ Енергія зв'язку - це кількість енергії, що потрібно витратити для зруйнування зв'язку між атомами.
💧 Контрастуючи з водою, змішування спирту з водою призводить до контракції обсягу, що пояснюється взаємодією молекул.

Q & A

Чим відрізняються ковалентні зв'язки в органічних речовинах?
-Ковалентні зв'язки в органічних речовинах відрізняються параметрами, такими як полярність, кратність, тип перекривання електронних орбіталей, довжина зв'язку, енергія зв'язку, механізм утворення та спосіб розриву.
Як описується полярність ковалентного зв'язку?
-Полярність ковалентного зв'язку характеризується рівномірністю розподілу електронної густини між атомами, що утворюють зв'язок. Чим більше різниця електронегативностей атомів, тим вище полярність зв'язку.
Що таке неполярні зв'язки?
-Неполярні зв'язки утворюються між атомами з однаковою електронегативністю, що призводить до рівномірного розподілу електронної густини між ними.
Як визначається насичуваність зв'язку?
-Насиченість зв'язку означає можливість утворення атомом обмеженої кількості ковалентних зв'язків через обмежену кількість неспарених електронів.
Якщо атом карбону має валентність 4, чому він може утворювати різноманітні типи зв'язків?
-Атом карбону може утворювати різноманітні типи зв'язків через гібридизацію, що дозволяє йому мати до 4 неспарених електронів для утворення зв'язків.
Які типи гібридизації характерні для атома карбону?
-Для атома карбону характерні три типи гібридизації: SP3, sp-2 та SP, що визначають геометричну форму молекул та спрямованість зв'язків.
Як визначається кратність зв'язку?
-Кратність зв'язку визначається кількістю загальних електронних пар, що утворюються між атомами у молекулі органічної речовини.
Як відбувається контракція стискання обсягу розчину при змішуванні спирту та води?
-Контракція стискання обсягу розчину при змішуванні спирту та води відбувається через взаємодію молекул спирту та води, що призводить до зменшення об'єму розчину.
Як розривається ковалентний зв'язок?
-Ковалентний зв'язок може розриватися гомолітично (утворення вільних радикалів) або гетеролітично (утворення іонів), що залежить від зовнішніх умов та енергії зв'язку.
Як відрізняються нуклеофіли та електрофіли?
-Нуклеофіли - це реагенти, що мають надлишковий електронний шар і можуть надати електронну пару для утворення нового зв'язку. Електрофіли, з іншого боку, мають вільну орбітал для прийняття електронів та можуть утворювати ковалентні зв'язки з частинками, що надають електронну пару.

Outlines

00:00

🔬 Основи органічної хімії: ковалентні зв'язки

Цей параграф вводить в тему органічної хімії, зосередженої на ковалентних зв'язках. Розглядається характер ковалентного зв'язку, його параметри, такі як полярність, насичуваність, кратність зв'язку, тип перекривання електронних орбіталей, довжина та енергія зв'язку. Також вказується, що ковалентні зв'язки утворюються між атомами з різною електронегативністю, що призводить до полярних зв'язків, або між атомами з однаковою електронегативністю, що призводить до неполярних зв'язків. Вивчається, як ковалентні зв'язки утворюються та розриваються, а також як вони впливають на хімічні реакції органічних речовин.

05:02

🌐 Геометрія молекул та гібридизація атомів

У цьому параграфі розглядається геометрія молекул, яка залежить від способу гібридизації атомів. Вивчаються різні типи гібридизації, такі як SP3, SP2 та SP, які визначають кількість та розташування гібридних орбіталей, що впливають на формування молекулярної структури. Також розглядається валентний кут та його значення для різних молекул, а також як валентний кут може бути використаний для прогнозування форми молекули. Також вказується, що гібридизація атомів карбону є ключовим для побудови органічних сполук.

10:03

🔍 Механізми утворення та розриву ковалентних зв'язків

Останній параграф сфокусований на механізмах утворення та розриву ковалентних зв'язків. Розглядається контракція стискання обсягу розчину як приклад взаємодії між молекулами. Обговорюються обмінний та донорно-акцепторний механізми утворення зв'язку. Вивчаються способи розриву зв'язку - гомолітичний та гетеролітичний, що призводять до утворення вільних радикалів або іонів. Також розглядається, як ці процеси впливають на хімічні реакції, такі як заміщення, та як вони визначають реактивність та тип реакцій, що можуть відбуватися в органічних сполуках.

Mindmap

Keywords

💡ковалентний зв'язок

Ковалентний зв'язок - це тип хімічного зв'язку, утворений між атомами через спільне користування електронної пари. У контексті відео, ковалентні зв'язки є основою для побудови молекул органічних речовин. Вони можуть бути полярними або неполярними, що залежить від рівності розподілу електронної густини між зв'язаними атомами. Наприклад, в відео згадується, що ковалентні полярні зв'язки утворюються між атомами з різними значеннями електронегативності, тоді як ковалентні неполярні зв'язки утворюються між атомами з однаковими значеннями електронегативності.

💡полярність зв'язку

Полярність зв'язку означає, що електронні густини в ковалентному зв'язку розподіляються нерівномірно між зв'язаними атомами. Це може призвести до появи зарядів у молекулі. У відео пояснюється, що полярні зв'язки утворюються завдяки відмінності електронегативності атомів, що утворюють зв'язок, що призводить до зміщення електронної пари в бік більш електронегативного атома.

💡неполярні зв'язки

Неполярні зв'язки - це ковалентні зв'язки, де електронні густини розподіляються рівномірно між зв'язаними атомами. Це відбувається, коли зв'язки утворюються між атомами з однаковими електронегативністю. У контексті відео, неполярні зв'язки характерні для органічних речовин, таких як алкани, де карбон утворює зв'язки з гідрогеном, які є неполярними.

💡валентність атома

Валентність атома визначає кількість зв'язків, які може утворити атом у молекулі. У відео згадується, що карбон завжди виявляє валентність 4, оскільки має чотири неспарені електрони, які можуть бути участниками у ковалентних зв'язках. Валентність карбону є ключовим для побудови різних органічних сполук.

💡гібридизація орбіталей

Гібридизація орбіталей - це процес, при якому атоми у процесі утворення хімічного зв'язку змінюють свою електронну конфігурацію для створення нових, однакових атомних орбіталей, що є гібридними. У відео розглянуто три типи гібридизації для карбону: SP3, SP2 та SP, які відрізняються кутами між гібридними орбіталями і впливають на геометрію молекул.

💡валентний кут

Валентний кут - це кут між лініями, що з'єднують хімічно зв'язані атоми в молекулі. Він визначається типом гібридизації орбіталей. Наприклад, у відео згадується, що в молекулі метану валентний кут між гідрогеном та карбоном складає 109,5 градусів, що відповідає SP3-гібридизації.

💡kratність зв'язку

Кратність зв'язку визначає кількість загальних електронних пар між зв'язаними атомами. У відео розглянуто, що можливі кратності зв'язку в органічних речовинах включають одинарні, подвійні та потрійні зв'язки, які утворюються в залежності від способу перекривання електронних орбіталей.

💡енергія зв'язку

Енергія зв'язку - це кількість енергії, що потрібно витратити для зруйнування хімічного зв'язку. Вона вказує на стабільність зв'язку. У відео згадується, що ковалентні зв'язки можуть розриватися гомолітично або гетеролітично, що впливає на реакційну здатність молекул та їхніх хімічні властивості.

💡контрактація стискання обсягу

Контрактація стискання обсягу - це явище, коли об'єм розчину менше суми об'ємів компонентів. Це відбувається, коли молекули різних речовин взаємодіють один з одним, що призводить до зміни їхніх розмірів. У відео згадується контракція стискання обсягу як приклад взаємодії між спиртом та водою, що призводить до неочікуваного результату при їхньому змішанні.

💡нуклеофіл та електрофіл

Нуклеофіл та електрофіл - це терміни, що описують види хімічних реагентів у контексті реакцій, що включають участю ковалентних зв'язків. Нуклеофіл - це реагент, що надає вільні електрони для утворення нового зв'язку, тоді як електрофіл - це реагент, що має вільну орбітал для прийняття електронів. У відео розглянуто їх роль у хімічних реакціях, де ковалентні зв'язки можуть розвиватися або розриватися.

Highlights

Продовження вивчення органічної хімії та особливостей органічних сполук.

Основні типи зв'язків у органічних речовинах - ковалентні зв'язки.

Аналіз характеристик ковалентного зв'язку: полярність, насичуваність, кратність.

Вибірка параметрів для охарактеризування ковалентного зв'язку.

Різниця між полярними та неполярними ковалентними зв'язками.

Взаємодія між атомами з різною електронегативністю утворює полярні зв'язки.

Неполярні зв'язки утворюються між атомами з однаковою електронегативністю.

Особливості валентності атому карбону та його взаємодії в органічних сполуках.

Значення валентності карбону та його збуджений стан.

Спрямованість зв'язку та валентні кути в органічних молекулах.

Гібридизація електронних орбіталей та її вплив на геометрію молекул.

Різниця між SP3, SP2 та SP гібридами у органічних речовинах.

Кратність зв'язку як кількість загальних електронних пар між атомами.

Розрізнення між Сігма та Пі та їх роль у ковалентних зв'язках.

Довжина зв'язку як відстань між ядрами зв'язаних атомів.

Енергія зв'язку як міра сили зв'язку між атомами.

Контрастування контракції стискання обсягу між спиртом та водою.

Обмінний та донорно-акцепторний механізми утворення ковалентного зв'язку.

Гомолітичний та гетеролітичний розриви ковалентного зв'язку.

Роль радикалів та йонів у хімічних реакціях після розриву зв'язку.

Визначення нуклеофілів та електрофілів у хімічних реакціях.