Studieremo la chimica coinvolta nella formazione di un triplo legame. Esaminare studiando gli esempi di tripli legami appropriati di alchini, gruppi funzionali, ecc.
Diamo un'occhiata a vari esempi di trippa bond :
Allora, cos’è un triplo legame? Quando gli atomi condividono tre coppie di elettroni e formano un legame, il risultante è un triplo legame. Si dice che sia altamente reattivo con una lunghezza di legame bassa o inferiore. Il triplo legame è rappresentato da tre trattini paralleli (C≡C ). Si osserva che hanno un basso punto di fusione e di ebollizione.
Inoltre, si considera che all'aumentare del numero di carbonio, aumentano anche il punto di fusione e di ebollizione; sono solubili in solventi organici e insolubili in acqua. Avremo quindi un approccio più ravvicinato alla formazione del triplo legame studiando molecole di vari esempi di tripli legami.
Forza del legame: all'aumentare della forza del legame, la lunghezza del legame diminuisce. Triplicare i legami sono molto più forti anche più brevi del doppio legami tra lo stesso tipo di atomi. La lunghezza del legame è di circa 1.203 Å e l'energia richiesta per rompere il legame è -365 kJ/mol. Si osserva che la lunghezza del legame è inversamente proporzionale alla forza del legame e all'energia di dissociazione del legame.
Il concetto di l'ibridazione è molto utile per comprendere il concetto di forma e geometria molecolare delle molecole. Quindi l'ibridazione è la mescolanza di orbitali atomici che porta alla formazione del nuovo orbitale ibrido desiderato. Il legame sigma si forma tra l'orbitale sp dell'un carbonio con quello dell'orbitale sp dell'altro carbonio. La formazione del legame Pi avviene tra l'orbitale p dei due atomi di carbonio. Quindi applicheremo questo concetto per comprendere vari esempi di tripli legami.
Esempi di triplo legame
1. Acetilene
È considerato l'idrocarburo più semplice contenente il triplo legame CH≡CH, un sigma + due legami pi. È un composto tetravalente con valenza-4. Sappiamo che il carbonio e l'idrogeno sono coinvolti nella formazione dell'acetilene. Quindi il numero atomico del carbonio è 6, la sua valenza è quattro, ovvero il numero di elettroni disponibili per la formazione del legame. Questi sono esempi molto comuni di tripli legami.
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L'idrogeno con numero atomico 1 può condividere il suo elettrone per la formazione del legame. Quindi nella molecola di acetilene C2H2, due atomi di carbonio e due atomi di idrogeno si combinano insieme.
Il tipo di ibridazione associata all'acetilene (ethyne) è sp, il che significa che ha metà carattere s e metà carattere p, ha un angolo di legame di 180 gradi e possiede una geometria lineare. Si osserva che la configurazione elettronica del carbonio allo stato fondamentale è 1s2 2s2 2px1 2py1, quindi ci sono solo due elettroni che non vengono pareggiati, ma la valenza dei carboni è 4.
Quindi per la formazione del legame, sono necessari 4 elettroni. Pertanto 2 elettroni da s orbitali vanno all'orbitale 2pz, che è vuoto durante lo stato eccitato. Quindi durante il stato eccitato ora i carboni elettronici la configurazione diventa 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1.
Ogni atomo di carbonio si ibrida per ibridazione sp degli orbitali 2s e 2p durante lo stato eccitato dando due orbitali semipieni ( sp ) aventi una disposizione interna.
2. Monossido di carbonio :
Un triplo legame si trova tra un atomo di carbonio e un atomo di ossigeno. Consiste di 1 sigma e 2 pi legami. Si dice che il monossido di carbonio sia il più forte legame covalente. La formazione del legame tra carbonio e ossigeno avviene per legame covalente, cioè condivisione di elettroni tra 2 atomi (carbonio, ossigeno).
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Quando l'atomo di carbonio ottiene la coppia solitaria dall'elettrone dell'ossigeno, il legame risultante è non covalente. Quindi 2 sono legami covalenti e 1 è un legame non covalente. Il ordine obbligazionario risulta essere 3.
L'elettrone di valenza nel carbonio è 4 e nell'ossigeno è 6. Diventa molto più facile determinare l'ibridazione se noi conoscere il numero sterico della molecola ( numero sterico - si dice che sia il numero di coppie di coppie solitarie attorno all'atomo centrale). Si osserva che le molecole che hanno 2 come numero sterico, l'ibridazione si dice sp.
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Il legame sigma CO risulta dalla sovrapposizione dell'orbitale 2pz del carbonio e dell'orbitale 2pz dell'ossigeno. Su due legami pi, un legame pi deriva dall'orbitale 2px del carbonio e dall'orbitale 2px della sovrapposizione dell'ossigeno e il secondo legame pi deriva dall'orbitale 2py del carbonio e dall'orbitale 2py della sovrapposizione dell'ossigeno.
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3. Propino
È una molecola in cui il legame covalente è tra 2 atomi di carbonio. Quindi, fondamentalmente, il propino è composto da 3 atomi di carbonio e 4 atomi di idrogeno. Il primo carbonio è legato a un idrogeno da un singolo legame e attaccato al carbonio successivo da un triplo legame. E il secondo carbonio è attaccato a 1 carbonio da un triplo legame e un altro carbonio da un singolo legame.
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Il terzo legame di carbonio è attaccato con 3 atomi di idrogeno da un singolo legame. Quindi, quindi, ha 6 legami sigma e 2 pi greco. Il punto di fusione del propino è negativo 104 gradi Celsius e il punto di ebollizione 23.1 gradi Celsius. Si osserva che è insolubile in H2O ma risulta essere solubile in cloroformio, benzino, ecc.
Come sappiamo ci sono 3 atomi di carbonio nella struttura del propino; considerando il primo carbonio, ha due atomi attaccati, uno di carbonio e l'altro di idrogeno. Quindi non esiste una coppia solitaria attorno al primo atomo di carbonio. Quindi si osserva che la sua ibridazione è sp.
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Tenendo conto del secondo carbonio, è attaccato a 2 atomi di carbonio su entrambi i lati e non esiste una coppia solitaria. Quindi la sua ibridazione è sp. Riferendosi ora al terzo atomo di carbonio, è attaccato a 4 atomi, di cui tre sono atomi di idrogeno, e uno è un atomo di carbonio, e non sono presenti coppie solitarie, quindi l'ibridazione del carbonio è sp3.
4. Benzina
È un esempio di legame trippa arina. È un intermedio molto reattivo. Possiamo considerare questo come un'eccezione perché il secondo legame pi greco è il risultato dell'interazione debole degli orbitali sp2 (ibrido), che è nel piano degli anelli.
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Il triplo legame formato risulta essere di natura non lineare a causa della tensione e della reattività (relativamente elevata) dell'anello aromatico a 6 membri. Consiste di due legami sigma ( sp-sp ) e un legame pi greco (pp).
Ibridazione: è stato osservato che gli atomi di carbonio con tripli legami sono ibridati sp e i restanti quattro atomi di carbonio legati, che sono a legame singolo, sono ibridati sp2. Il benzino è un raro esempio di triplo legame.
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5. 2-butino
La sua formula chimica è C4H6 con fusione -32 gradi Celsius e punto di fusione 27 gradi Celsius. Il suo sinonimo è dimetilacetilene. Ci sono nove legami sigma e due legami pi nella molecola. Il primo e il quarto carbonio hanno 4 legami sigma, e quindi è ibridato sp3.
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6. Azoto
Il suo simbolo è N e il numero atomico è 7 e appartiene al gruppo 5. Esiste principalmente allo stato gassoso con un punto di fusione di -209.86 gradi Celsius e un punto di ebollizione di -195.795 gradi Celsius. Gli elettroni di valenza nell'Azoto sono cinque, quindi per completare il suo ottetto ha bisogno di più di tre elettroni.
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Pertanto condivide i suoi tre elettroni con un altro atomo di azoto per soddisfare la regola dell'ottetto. In N2, c'è un legame sigma e 2 legami pi greco. C'è una coppia solitaria presente sull'atomo di N. Si dice che il fattore sterico nell'azoto sia 1 + 1 = 2. L'angolo di legame in N2 risulta essere di 180 gradi con geometria molecolare lineare e si osserva che la sua popolarità non è polare.
La configurazione elettronica di N2 è 1s2 2s2 2px 2py 2pz, 3 degli orbitali 2p sono lasciati vuoti. Quindi questi orbitali 2p riempiti a metà prendono parte al legame. Quindi questi tre orbitali semi-riempiti da ciascuno dell'azoto si sovrappongono lungo l'asse (internucleare) per la formazione del legame. Si forma così il triplo legame tra i 2 atomi di azoto. Questo N2 è molto importante per gli organismi. Viene anche utilizzato in varie industrie per la produzione di fertilizzanti ecc.
FAQ
1. F2 è un triplo legame?
No, il fluoro non ha un triplo legame.
Si dice che F2 ha un legame covalente puro. Si dice che il numero atomico del fluoro sia 9 e la configurazione elettronica è 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz1. Quindi il numero di elettroni di valenza è 7. Per ottenere un ottetto completo, ha bisogno di un altro elettrone.
Si combina con un altro atomo di fluoro e completa il suo ottetto. Il legame si verifica tra 2pz di un atomo di fluoro e 2pz del secondo atomo di fluoro e il risultante è un legame covalente. Ci sono 2 coppie solitarie di elettroni sull'atomo F3 (ciascuno).
2. H2 è un triplo legame?
No, H2 non ha un triplo legame.
Forma un legame mediante la formazione di un singolo legame. Poiché sappiamo che il suo atomo è un non metallo, quindi la formazione del legame H2 (molecola) sarà covalente. Si osserva anche essere un legame non polare (covalente) in quanto la formazione del legame avviene tra gli stessi atomi, quindi non c'è differenza nella loro elettronegatività, in altre parole, ciò significa che gli atomi di idrogeno e gli elettroni sono equamente condiviso.
Il suo punto di fusione è -259.9 gradi Celsius e il suo punto di ebollizione si osserva a -252.8 gradi Celsius. È considerato il più leggero di tutti gli elementi. È abbastanza stabile ma è ancora in grado di formare vari legami. Ha tre isotopi, Tritium, Deuterium e Protium, e tutti e tre hanno variazioni nelle loro proprietà.
L'H2 risulta essere infiammabile (altamente) e può prendere fuoco nell'atmosfera se incontra le condizioni richieste.
Se parliamo di ibridazione, non c'è ibridazione nell'idrogeno in quanto ha un solo elettrone, quindi logicamente non è possibile mescolare gli orbitali e formare orbitali ibridi.
3. HCN è un triplo legame?
Sì, l'HCN (cianuro di idrogeno) ha un triplo legame (tra atomo di carbonio e azoto).
Si trova ad essere pericoloso. Quindi, mentre si lavora con esso, bisogna stare molto attenti. Può esistere in forma liquida o gassosa.
Il punto di fusione è -13.29 gradi Celsius e il punto di ebollizione è 26 gradi Celsius. La molecola HC-N ha una geometria lineare. L'acido cianidrico è un acido debole; può ionizzare parzialmente in presenza di acqua, risultando in un anione di CN-. Si forma così acido cianidrico. È utilizzato nell'industria mineraria per l'estrazione dell'oro e dell'argento.
Inoltre, molti importanti composti organici vengono preparati utilizzando HCN come EDTA, adiponitrile (è un precursore del nylon -6,6). L'acido cianidrico è costituito da tre atomi (uno idrogeno, un carbonio e un azoto). Il legame tra carbonio e idrogeno è singolo, mentre il legame tra carbonio e azoto è triplo. Il numero sterico risulta essere 2.
L'idrogeno in questa molecola non sta avendo alcuna ibridazione poiché l'unico elettrone di idrogeno è legato con un elettrone di carbonio, soddisfacendo così la sua valenza. L'ibridazione del carbonio nella molecola è sp.
Per favore, clicca per sapere SiCl2Br2 Struttura di Lewis ed Densità del diclorometano.
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Questa è Sania Jakati di Goa. Sono un aspirante chimico e sto perseguendo la specializzazione in chimica organica. Credo che l'istruzione sia l'elemento chiave che ti trasforma in un grande essere umano sia mentalmente che fisicamente. Sono felice di essere un membro dello scintillante ramo della chimica e farò del mio meglio per contribuire con tutto ciò che posso da parte mia e Lambdageeks è la migliore piattaforma in cui posso condividere e acquisire conoscenze allo stesso tempo.