Двойная связь (химия)
Двойная связь — ковалентная связь двух атомов в молекуле посредством двух общих электронных пар. Строение двойной связи отражено в теории валентных связей. В этой теории считалось, что двойная связь образуется комбинацией сигма- (рис.1) и пи- (рис.2) связей.
На симпозиуме по теоретической органической химии (Лондон, сентябрь 1958 г.) был представлен докла Л.Полинга, дважды лауреата Нобелевских премий. Доклад Полинга был посвящён природе двойной связи. Был предложен новый путь описания двойной связи как комбинации двух одинаковых изогнутых связей. [1]
Полинг особое внимание уделил на кулоновскую электронную корреляцию: «Взаимодействие электронов (отталкивание) может играть весьма сущестенную роль в повышении устойчивости изогнутых связей…»
Описание двойной и тройной связи с помощью представления об изогнутых связях поразительным образом объясняет некоторые из их свойств. Так, если кратные связи имеют вид дуг длиной 1,54 Å (длина простой связи углерод-углерод) и начальное направление их совпадает с тетраэдрическим, то их вычисленная длина оказывается равной 1,32 Å для двойной связи и 1,18 Å для тройной, что хорошо соответствует экспериментальным значениям 1,33 и 1,20 Å.»
Дальнейшее развитие представлений об электростатическом отталкивании электронов предпринято в теории отталкивания электронных пар Р.Гиллеспи. [2]
Примечания
- ↑Полинг Л. Кекуле и химическая связь (книга «Теоретическая органическая химия») / под. ред. Р.Х.Фрейдлиной. — М .: Издательство иностранной литературы, 1963. — С. 7-16. — 366 с.
- ↑Гиллеспи Р. Геометрия молекул. — М .: Мир, 1975. — 280 с.
См. также
- Сигма-связь
- Пи-связь
- Ковалентная связь
- Химическая связь
 Химическая связь | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Внутримолекулярное взаимодействие |
| ||||||
| Межмолекулярное взаимодействие |
| ||||||
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Двойная связь (химия)» в других словарях:
ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ. КЛАССЫ СОЕДИНЕНИЙ — Органические соединения (углеводороды и их производные) можно разделить на два типа: ациклические (или алифатические, т.е. с открытой углеродной цепью) и циклические; последние в свою очередь подразделяются на алициклические, в молекулах которых… … Энциклопедия Кольера
Тройная связь — Рис.1.Тройная связь в рамках теории валентных связей Тройная связь ковалентная связь двух атомов в молекуле посредством трёх общих связывающих электронных пар. Первая картина наглядного строения тройной связи была дана в … Википедия
Химическая связь — взаимное притяжение атомов, приводящее к образованию молекул и кристаллов. Принято говорить, что в молекуле или в кристалле между соседними атомами существуют Х. с. Валентность атома (о чём подробнее сказано ниже) показывает число связей … Большая советская энциклопедия
Ковалентная связь — Рис.1. Модель одинарной ковалентной связи (электронная плотность выделена красным цветом) Ковалентная связь (атомная связь, гомеополярная связь) химическая связь, образованная перекрытием (обобществлением) пары … Википедия
Пи-связь — Рис.1.Пи связь в молекуле этилена … Википедия
ОРГАНИЧЕСНАЯ ХИМИЯ — первоначально составляла часть химии вообще и не имела особого названия; позже под О. х. стали разуметь химию веществ, встречающихся только в животном и растительном организме. Берцелиус (Berzelius) определил в 1827 г. О. х. как химию… … Большая медицинская энциклопедия
Сигма-связь — Рис.1.Сигма связь … Википедия
Ионная связь — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Гибридизация (химия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Гибридизация. Модель молекулы метана, образованной sp3 гибридными орбиталями … Википедия
Металлическая связь — Металлическая связь это одновременное существование положительно заряженных атомов и свободного электронного газа. Содержание 1 Механизм металлической связи 2 Характерные кристаллические решётки … Википедия
Источник
Двойная связь
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое «Двойная связь» в других словарях:
Двойная связь — Двойная связь: Двойная связь химическая связь между двумя атомами, образованная двумя парами электронов; частный случай кратной связи. Двойная связь (или двойное послание) психологическая концепция в теории шизофрении Грегори Бейтсона … Википедия
ДВОЙНАЯ СВЯЗЬ — En.: Double bind Согласно Эриксону и Росси, двойная связь это предложение достаточно упрощенного и иллюзорного выбора (Erickson & Rossi, 1976, стр.62.): «Желаете ли вы испытать транс глубокий или средний?» Предлагается альтернатива, но результэт… … Новый гипноз: глоссарий, принципы и метод. Введение в эриксоновскую гипнотерапию
двойная связь — dvigubasis ryšys statusas T sritis chemija apibrėžtis Du kovalentiniai ryšiai tarp dviejų atomų. atitikmenys: angl. double bond; ethylene bond rus. двойная связь; этиленовая связь ryšiai: sinonimas – dvilypis ryšys sinonimas – etileninis ryšys … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
двойная связь — dvilypis ryšys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. double bond vok. Doppelbindung, f rus. двойная связь, f pranc. liaison double, f … Fizikos terminų žodynas
ДВОЙНАЯ СВЯЗЬ — хим. связь между соседними атомами в молекуле, осуществляемая двумя парами электронов. Характерна гл. обр. для органич. соединений. Графически изображается двумя валентными штрихами, например Соединения с Д. с. (см., напр., Этилен, Бутены,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ДВОЙНАЯ СВЯЗЬ — см. Кратные связи … Химическая энциклопедия
ДВОЙНАЯ СВЯЗЬ — см. Кратные связи … Естествознание. Энциклопедический словарь
Двойная связь — Нарушения общения, наблюдающиеся в семьях больных шизофренией. Общение больных с родителями приобретает как бы разноплановый характер, протекает в двух плоскостях, несовместимых в аффективном отношении. Например, больной шизофренией, радуясь… … Толковый словарь психиатрических терминов
Двойная связь — нарушение в сфере коммуникации ребёнка и родителя, когда ребёнок получает от последнего противоречивые послания. Например, мать, не принимая своего нежного чувства к ребёнку, отталкивает ребёнка своей холодностью, а затем выражает показную любовь … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
Двойная связь (химия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Двойная связь. Рис.1.Сигма связь … Википедия
Источник
Двойная связь
В химии двойная связь — это связь между химическими элементами с участием четырех валентных электронов вместо двух. Есть целый ряд возможных двойных связей, наиболее распространенная из которых , возможно, один между двумя атомами в углероде , C = C, найденных в алкенах . Такая связь может также существовать между атомом углерода и атомом кислорода ( карбонильная группа , C = O), между двумя атомами азота ( азогруппа , N = N), между атомом углерода и атомом азота ( имин , C = N) или между атомом кислорода и атомом серы ( сульфоксиды , S = O).
В скелетной формуле двойная связь представлена двумя параллельными линиями (=) между двумя связанными атомами, а в типографике мы просто используем знак равенства.
Двойные связи прочнее одинарных и к тому же короче. Их порядок привязки — два. Двойные связи богаты электронами, что делает их реактивными.
Резюме
Склеивание
Этот тип связывания можно объяснить с точки зрения орбитальной гибридизации . В этилене каждый атом углерода имеет три орбитали sp 2 и p-орбиталь . Три орбитали sp 2 находятся в одной плоскости, образуя между собой угол 120 °, причем p-орбиталь перпендикулярна этой плоскости. Когда два атома углерода сближаются, две sp 2 -орбитали перекрываются и образуют σ-связь . В один и тот же момент две p-орбитали приближаются друг к другу (всегда в одной плоскости) и вместе образуют π-связь . Для максимального бокового перекрытия две р-орбитали должны оставаться параллельными, что впоследствии предотвращает любое вращение вокруг центрального звена. Это свойство приводит к цис-транс-изомерии . Двойные связи также короче, чтобы обеспечить максимальное перекрытие p-орбиталей .
 |  |
| Две sp 2 -орбитали (три таких орбитали на атом) подходят для образования sp 2 -sp 2 сигма-связи. | Две p-орбитали перекрываются, образуя пи-связь, параллельную сигма-связи. |
В качестве альтернативного представления двойная связь возникает в результате перекрывания двух sp 3 -орбиталей, как в банановой связи .
Типы двойной связи между атомами
| ПРОТИВ | О | НЕТ | S | |
|---|---|---|---|---|
| ПРОТИВ | алкен | карбонил | я добываю | тиокарбонил |
| О | дикислород | нитрозо | сульфоксид , сульфон , сульфиновая кислота , сульфоновая кислота | |
| НЕТ | азо | |||
| S | дисульфид |
Вариации
В молекуле с чередующимися одинарными и двойными связями орбитали могут перекрываться между многими атомами цепи, что приводит к сопряженной системе . Явления конъюгации могут иметь место, например, в системах диенов ( например, бутадиена ) или енонового типа . В циклических молекулах эти явления конъюгации могут приводить к ароматичности . В таких системах порядки связи больше не строго 1 (одинарная связь) и 2 (двойная связь), но имеют значение между этими двумя числами в зависимости от природы атомов и в соответствии с их соответствующими положениями. В случае бензола , например, число связи между любой парой соседних атомов углерода стремится к 1,5.
В кумуленах две двойные связи смежны.
Двойные связи обычны для элементов периода 2 (таких как углерод, азот или кислород), но они менее распространены для элементов более высоких периодов . Однако металлы могут также участвовать в множественных связях типа множественных связей металл-лиганд .
Источник
Алкадиены
Алкадиены — непредельные (ненасыщенные) углеводороды, имеющие в молекуле две двойных связи С=С. Каждая такая связь содержит одну сигма-связь (σ-связь) и одну пи-связь (π-связь).
Алкадиены также называют диеновыми углеводородами. Первый член гомологического ряда — пропадиен — CH2=C=CH2. Общая формула их гомологического ряда — CnH2n-2.
Номенклатура и изомерия алкадиенов
Названия алкенов формируются путем добавления суффикса «диен» к названию алкана с соответствующим числом: пропадиен, бутадиен, пентадиен и т.д.
При составления названия алкадиена важно учесть, что главная цепь атомов углерода должна обязательно содержать двойные связи. Нумерация атомов углерода в ней начинается с того края, к которому ближе двойная связь. В конце названия указывают атомы углерода, у которых начинается двойная связь.
Атомы углерода, прилежащие к двойной связи находятся в sp 2 гибридизации.
Для алкадиенов характерна изомерия углеродного скелета, положения двойных связей, межклассовая изомерия с алкинами и пространственная геометрическая изомерия в виде существования цис- и транс-изомеров.
Также к синтетическим каучукам относится бутадиен-1,3 (дивинил).
Классификация по положению двойных связей
В зависимости от того, как чередуются двойные связи в молекуле алкадиена, они подразделяются на следующие типы:
- Кумулированные двойные связи
В случае, если две двойные связи прилежат к одному и тому же атому углерода.
Пример — пропадиен-1,2 (аллен) — CH2=C=CH2
В молекуле аллена крайние атомы углерода находятся в состоянии sp 2 -гибридизации, а центральный атом — sp-гибридизации.
Сопряженные двойные связи
В случае, если две двойные связи разделены одной одинарной связью. В результате такого взаиморасположения в молекулах возникает сопряжение: формируется единое π-электронное облако.
Помните, что сигма-связи (σ-связи) перекрываются вдоль линии плоскости, а пи-связи (π-связи) над и под линией плоскости (линией, соединяющей центры атомов).
Изолированные двойные связи
В случае, если две двойные связи разделены двумя и более одинарными связями.
Получение алкадиенов
Алкадиены получают несколькими способами:
- Дегидрогалогенирование дигалогеналканов
В результате реакции молекулы алкана, содержащей два атома галогена, со спиртовым (!) раствором щелочи получается алкадиен. В зависимости от положения галогенов возможны разные варианты.
Отщепление идет по правилу Зайцева: атом водорода отщепляется от соседнего, наименее гидрированного атома углерода.
Сергей Васильевич Лебедев в 1927 году разработал первый промышленный способ получения синтетического каучука из этилового спирта.
Каучук занимает важное место в промышленности благодаря своим свойствам: водонепроницаемости, эластичности и способности к электроизоляции. Путем вулканизации из каучука получают резину, используемую повсеместно.
В результате отщепления водорода от молекулы алкана образуются двойные связи. Дегидрирование происходит при повышенной температуре и в присутствии катализатора.
Химические свойства алкадиенов
Алкадиены — ненасыщенные углеводороды, легко вступающие в реакции присоединения. Реакции замещения для них не характерны. Наличие сопряженных двойных связей увеличивает реакционную способность молекулы и обуславливает необычный механизм некоторых реакций.
Водород присоединяется к атомам углерода, образующим двойную связь. Пи-связь (π-связь) рвется, остается единичная сигма-связь (σ-связь).
Реакция с бромной водой является качественной для непредельных соединений, содержащих двойные (и тройные) связи. В ходе такой реакции бромная вода обесцвечивается, что указывает на присоединение брома по кратным связям к органическому веществу.
В случае, если двойные связи находятся в сопряжении, выход продуктов во многом зависит от температуры. Например, в ходе галогенирования бутадиена-1,3 при -80°C преимущественно получается продукт 1,2-присоединения, а при +60°C — продукт 1,4-присоединения.
Алкадиены вступают в реакции гидрогалогенирования, протекающие по типу присоединения.
Гидрогалогенирование протекает по правилу Марковникова, в соответствии с которым атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному, а атом галогена — к наименее гидрированному атому углерода.
При горении алкадиены, как и все органические соединения, сгорают с образованием углекислого газа и воды — полное окисление.
Полимеризация — цепная реакция синтеза полимеров, при котором молекула полимера образуется путем последовательного соединения молекул мономеров.
Индекс «n», степень полимеризации, обозначает число мономерных звеньев, которые входят в состав полимера.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
