Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

R13D0dKrvdOMH1

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RsCsGq1wjBsXE

R11iMPRRBdVKU1

Ćwiczenie 2

Ćwiczenie 3

RbhDtyfKzQxpd

Na rysunku przedstawiono wzór strukturalny etenu. Na każdym atomie węgla zaznaczony jest na niebiesko orbital py i orbital sp2 zaznaczony na żółto, a orbitale 1s wodoru kolorem szarym. Orbitale py leżą równolegle do siebie i prostopadle do płaszczyzny orbitali sp2. W wyniku bocznej kombinacji orbitali py tworzy się wiązanie między atomami węgla. W wyniku czołowego nakładania się orbitali sp2 sąsiadujących atomów węgla powstaje wiązanie sigma. W wyniku nakładania się orbitali typu 1s wodoru z orbitalami sp2 węgla powstają wiązania sigma. Wiązanie pi znajduje się pod i nad płaszczyzną stworzoną przez wiązania sigma w cząsteczce. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Rysunek a przedstawia orbitale, które prowadzą do utworzenia wiązań $σ$ i $π$ w cząsteczce. Zaznacz na rysunku b orbitale molekularne typu $π$ .

R41pYZiLjoTZR

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 3

RL9rrHEcPcYy0

RKw03l9kfoQy52

Ćwiczenie 4

Łączenie par. Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe.. Wiązanie

σ

jest wiązaniem silniejszym niż wiązanie

π

.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Wiązania

π

mogą powstawać z orbitali typu

d

.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Wiązanie

π

powstaje w wyniku czołowego nałożenia się orbitali.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. W cząsteczce

N_{2}

nie występuje orbital molekularny

σ

.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Wiązanie potrójne składa się z jednego wiązania typu

π

i dwóch typu

σ

.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

RqBenSVHFC2nG2

Ćwiczenie 5

Ćwiczenie 6

Buta– $1$ , $3$ –diyn (diacetylen) $C_{4} H_{2}$ jest przedstawicielem szeregu poliynów, czyli związków, zawierających naprzemiennie ułożone wiązania pojedyncze i potrójne. Diacetylen można otrzymać przez dehydrochlorowanie $1, 4$ –dichloro– $2$ –butynu wodorotlenkiem potasu w niskiej temperaturze.

R1CECGBLEKrXS

Na ilustracji jest wzór: łańcuch główny tworzą cztery atomy węgla. Środkowe są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Atomy węgla są numerowane od prawej strony do lewej, czyli od 1 do 4. Pierwszy i czwarty atom węgla łączy się z dwoma atomami wodoru i jednym atomem chloru. Strzałka w prawo do wzoru: łańcuch główny tworzą cztery atomy węgla. Są ponumerowane od prawej strony do lewej, czyli od 1 do 4. Pomiędzy atomami pierwszym i drugim oraz trzecim i czwartym są wiązania potrójne. Między drugim i trzecim jest wiązanie pojedyncze. Pierwszy i czwarty atom węgla łączy się z atomem wodoru. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RN6F4O2kiD4gx2

Przeanalizuj wzory strukturalne zaprezentowane w informacji do zadania. Zastanów się, jak powstają wiązania w cząsteczce diacetylenu, a następnie uzupełnij tekst. W cząsteczce

1, 4

-dichloro-

2

-butynu występuje jedno wiązanie potrójne, które tworzą: 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

orbital molekularny typu

σ

i 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

orbitale molekularne typu

π

. Pozostałe wiązania w tej cząsteczce są wiązaniami typu

σ

.
Cząsteczka diacetylenu zawiera trzy wiązania 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

i dwa wiązania 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

. Orbital typu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

atomu wodoru z orbitalem zhybrydyzowanym typu

s p

atomu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

tworzy wiązania pojedyncze typu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

. Niezhybrydyzwoane orbitale

2 p_{y}

oraz

2 p_{z}

atomów węgla, prostopadłe do osi łączącej oba atomy węgla, nakładają się na siebie tworząc 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

wiązania typu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

.
W cząstecze diacetylenu, pomiędzy atomem węgla

C

(1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

) a

C

(

3

), występuje wiązanie pojedyncze, które powstaje na skutek nałożenia się orbitali zhybrydyzowanych typu

s p

Przeanalizuj wzory strukturalne zaprezentowane w informacji do zadania. Zastanów się, jak powstają wiązania w cząsteczce diacetylenu, a następnie uzupełnij tekst. W cząsteczce

1, 4

-dichloro-

2

-butynu występuje jedno wiązanie potrójne, które tworzą: 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

orbital molekularny typu

σ

i 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

orbitale molekularne typu

π

. Pozostałe wiązania w tej cząsteczce są wiązaniami typu

σ

.
Cząsteczka diacetylenu zawiera trzy wiązania 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

i dwa wiązania 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

. Orbital typu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

atomu wodoru z orbitalem zhybrydyzowanym typu

s p

atomu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

tworzy wiązania pojedyncze typu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

. Niezhybrydyzwoane orbitale

2 p_{y}

oraz

2 p_{z}

atomów węgla, prostopadłe do osi łączącej oba atomy węgla, nakładają się na siebie tworząc 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

wiązania typu 1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

.
W cząstecze diacetylenu, pomiędzy atomem węgla

C

(1.

1

, 2. potrójne, 3.

2

, 4.

2

, 5.

π

, 6.

2

, 7.

σ

, 8.

π

, 9. podwójne, 10.

0

, 11. węgla, 12.

p_{x}

, 13. pojedyncze, 14.

s

, 15. pojedyncze, 16.

3

, 17.

1

, 18.

2

, 19.

p

) a

C

(

3

), występuje wiązanie pojedyncze, które powstaje na skutek nałożenia się orbitali zhybrydyzowanych typu

s p

Ćwiczenie 7

Ustal liczbę elektronów, które tworzą orbitale molekularne $π$ w cząsteczce diacetylenu.

Rh4hJXpdZnSgV

Pamiętaj, że orbital molekularny $π$ powstaje, gdy nakładają się ze sobą bocznie orbitale zajmowane przez pojedynczy elektron.

Orbitale molekularne $π$ w cząsteczce diacetylenu tworzy łącznie $8$ elektronów.

Ćwiczenie 8

Poniżej zaprezentowano wzór wielofunkcyjnego związku organicznego pochodzenia naturalnego o nazwie ,,lowastatyna'' (łac. lovastatinum). Substancja ta może być stosowana jako lek zmniejszający stężenie lipidów we krwi.

R1Q9GybRhjK6r

Ilustracja — Źródło: GroMar Sp. z o.o., Wikimedia Commons, domena publiczna.

Odpowiedz na pytania:

Ile łącznie elektronów tworzy orbitale molekularne typu $π$ w cząsteczce lowastatyny?
Ile wiązań $π$ jest w cząsteczce lowastatyny?
Ile atomów węgla wykorzystuje orbitale $p$ do utworzenia wiązań $π$ ?
Orbitale jakiego typu tworzą wiązanie podwójne w grupie karbonylowej, oznaczonej czerwonym kółkiem na rysunku?

RvgDBTdVOn6Wv

311

Ćwiczenie 8

Wyjaśnij, jak powstają wiązania typu $π$ w cząsteczce etenu.

Przypomnij sobie, jakie orbitale i w jakiej sytuacji tworzą wiązania typu $π$ .

Wiązanie $π$ w wiązaniu podwójnym $C = C$ wynika z nakładania się trzeciego (pozostałego) orbitalu $2 p$ na każdym atomie węgla, który nie uczestniczy w hybrydyzacji. Ten niezhybrydyzowany orbital jest prostopadły do płaszczyzny orbitali zhybrydyzowanych $s p^{2}$ . W ten sposób niezhybrydyzowane orbitale $2 p$ zachodzą na siebie, powyżej i poniżej osi między jądrowej oraz tworzą wiązanie $π$ .

Co istotne, wiązanie $π$ jest wiązaniem pojedynczym, ponieważ bierze w nim udział jedna para elektronów, wspólna dla dwóch atomów. Natomiast kombinacja jednego wiązania $π$ i jednego wiązania $σ$ odpowiada za występowanie wiązania podwójnego między atomami węgla.

Model 3D

Dla nauczyciela