Особливості електронної будови гідроксильної групи

Фізичні і хімічні властивості спиртів визначаються наявністю функціональної гідроксильної групи, розподілом електронної густини в молекулі. Тому учням профільних класів необхідно мати уявлення про електронну будову цього класу сполук.

Учитель просить кого-небудь з хлопців розповісти про будову зовнішнього електронного рівня атома кисню. Головна інформація, яку отримує вчитель, полягає в тому, що атом кисню в збудженому стані має електронну формулу зовнішнього енергетичного рівня 2s22р4. З шести електронів два є неспареними, для завершення рівня до сталого октету атому не вистачає двох електронів.

За рахунок двох неспарених електронів кисень утворює дві ковалентні полярні ?-зв’язки з сусідніми атомами вуглецю і водню.

Далі вчитель обігрує проблемну ситуацію. Як розташовані в просторі осі p-орбіталей? Вони взаємно перпендикулярні. Яка повинна бути величина валентного угла?COH? Вона повинна бути близька до 90 °. Однак за допомогою фізичних методів аналізу доведено, що валентний кут між зв’язками О-С і О-Н становить 110 °. Що нагадує хлопцям це число? Яке припущення можна зробити, виходячи з цього? Як правило, клас знаходить правильну відповідь. Учитель не скупиться на похвалу і підводить підсумок.

Атом кисню в спиртах знаходиться в стані sp3-гібридизації. За рахунок двох неспарених електронів на sp3-орбиталях він утворює дві ковалентні полярні зв’язки з атомами водню і вуглецю. Величина валентного кута зв’язку ?COH близька до тетраедричних (110 °), гідроксильна група має кутикової форму. На двох інших sp3-орбиталях кисень містить дві неподіленого пари електронів. За рахунок високої електронегативності і наявності двох електронних пар на атомі кисню зосереджений частковий негативний заряд. Атоми вуглецю і водню збіднена електронної щільністю і мають частковий позитивний заряд. Таким чином, аліфатичні спирти являють собою полярні сполуки.

Author: Олександр
Фанат своєї справи і просто крутий чувак.