Строение молекулы метана можно объяснить возбуждённым состоянием атома
углерода. При возбуждении атома углерода, под воздействием энергии, один из
электронов, находящийся на 2s подуровне переходит на свободную орбиталь 2p
подуровня. В результате на
2s подуровне бывает 1 электрон, а на 2p подуровне 3 неспраренных электрона.
За счёт четырех неспаренных электронов атома углерода и атомов водорода по
обменному механизму образуются ковалентные связи, и в результате этого образуется
молекула метана. В процессе этого завершается внешний энергетический
уровень атома углерода, он становится восьмиэлектронным (правило октетов) с валентностью
IV. Образование молекулы метана схематически можно показать нижеследующим
образом:
Формула состава вещества, представленная в данной форме, называется электронной
формулой.
Электроотрицательность атома углерода
больше электроотрицательности
атома водорода. Поэтому электронная
плотность вдоль С-Н связи смещается
к атому углерода. В результате связь
между атомами углерода и водорода в
молекуле метана становится полярной.
Ковалентная связь, образованная за счёт
общей электронной пары и возникающая
между атомами, электроотрицательности которых
незначительно отличаются (разные атомы
неметаллов), называется полярной, а связь,
возникающая между атомами с одинаковой
электроотрицательностью (одинаковые атомы
неметаллов). - неполярной связью.
Если в электронной формуле молекулы общие электронные пары заменить на
чёрточки, то получается графическая формула.
Состав алканов выражается общей формулой CnH2n+2. Например, формула алкана с
двумя атомами углерода в составе будет C2H6 , у алкана с тремя атомами углерода
C3H8.
C2H6 называется этан, C3H8 пропан.
Ознакомимся с составлением электронных и графических формул этих алканов.
Соедините атомы углерода в молекуле этана σ-связью. Учитывая четырёхвалентность
углерода, присоедините к каждому атому углерода соответствующее число атомов водорода.
Используя этот метод, составьте графическую формулу пропана. В графической
формуле σ-связи, заменяя σ-связи электронной парой, составьте электронную формулу
вещества.
Одинаково ли число атомов водорода в графических формулах с числом атомов
водорода в формуле вещества?