Энергии некоторых простых и кратных связей

Полярность связи обусловлена неравномерным распределением электронной плотности вследствие различий в электроотрицательностях атомов. По этому признаку ковалентные связи подразделяются на неполярные и полярные (неполярные — двухатомная молекула состоит из одинаковых атомов (H₂, Cl₂, N₂) и электронные облака каждого атома распределяются симметрично относительно этих атомов; полярные — двухатомная молекула состоит из атомов разных химических элементов, и общее электронное облако смещается в сторону одного из атомов, образуя тем самым асимметрию распределения электрического заряда в молекуле, порождая дипольный момент молекулы).

Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под влиянием внешнего электрического поля, в том числе и другой реагирующей частицы. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяет реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам.

Направленность в пространстве

Направление ковалентных связей характеризуется валентными углами - углами между линиями, соединяющими связываемые атомы. Графическая формула химической частицы не несет информации о валентных углах. Например, в сульфат-ионе SO₄²⁻ валентные углы между связями сера−кислород равны 109,5^o, а в тетрахлоропалладат-ионе [PdCl₄]²⁻ − 90^o. Совокупность длин связей и валентных углов в химической частице определяет ее пространственное строение. Для определения валентных углов используют экспериментальные методы изучения структуры химических соединений. Оценить значения валентных углов можно теоретически, исходя из электронного строения химической частицы.

8)

Углеводоро́ды — органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Углеводороды считаются базовыми соединениями органической химии, все остальные органические соединения рассматривают как их производные.

Поскольку углерод имеет четыре валентных электрона, а водород — один, простейший углеводород — метан (CH₄).

При систематизации углеводородов принимают во внимание строение углеродного скелета и тип связей, соединяющих атомы углерода. В зависимости от строения углеродного скелета углеводороды подразделяют на ациклические и карбоциклические. В зависимости от кратности углерод-углеродных связей углеводороды подразделяют на предельные (алканы) и непредельные (алкены, алкины, диены). Циклические углеводороды разделяют на алициклические и ароматические.

Углеводороды, как правило, не смешиваются с водой, поскольку атомы углерода и водорода имеют близкую электроотрицательность, и связи в углеводородах малополярны. Для предельных углеводородов характерны химические реакции замещения, а для непредельных — присоединения.

Основные источники углеводородов — нефть, природные газы и каменный уголь.

При выводе каждого следующего члена полученного нами ряда веществ мы отнимали от молекулы предыдущего вещества атом водорода и замещали его на остаток —СН3, т. е. прибавляли группу —СН2—, содержащую один атом углерода и два атома водорода. Так как состав метана можно выразить формулой С1Н2+2, то состав следующего члена ряда выразится формулой С2Н2·2+2 и т. д. если допустить, что атомы углерода могут соединяться в молекулах в неограниченном количестве, то мы получим бесконечный ряд веществ, состав которых может быть выражен общей формулой CnH2n+2. Такой бесконечный ряд веществ, каждый последующий член которого отличается от предыдущего на группу СН2, носит название гомологического ряда; каждый член этого ряда является гомологом предыдущих и, естественно, гомологом первого члена ряда — метана. Разница в составе двух соседних членов гомологического ряда (группа СН2) носит название гомологической разности. Все члены гомологического ряда обладают сходными химическими свойствами вследствие сходства их химического строения. Таким образом, гомологами называются вещества, отличающиеся друг от друга по составу на любое число групп СН2, обладающие сходным химическим строением и, следовательно, сходными химическими свойствами.

Каждый последующий гомолог может быть выведен из предыдущего путем замещения на метильную группу атома водорода, связанного с углеродным атомом углеродного скелета, или путем внедрения метиленовой группы между двумя углеродными атомами скелета.