АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Валентные возможности атома углерода

Вале́нтные возмо́жности а́тома углеро́да. Валентность — способность атомов образовывать определённое количество химических связей, которые образует атом, или число атомов, которое может присоединить или заместить атом данного элемента[1].

Основное и возбуждённое состояние

Основное состояние атома углерода

Электронная конфигурация атома углерода: 1s22s22p2. На внешнем уровне 4 электрона (2s2 и 2p2), находящиеся на разных подуровнях. Два спаренных s-электрона и два неспаренных p-электрона. Валентность составляет 2, однако в таком состоянии углерод практически не существует.

Возбуждённое состояние атома углерода[2]

Электронная конфигурация атома углерода: 1s22s12p3. Четыре неспаренных электрона располагаются на внешнем уровне — один на s-орбитали и три на p-орбиталях. Валентность составляет 4. Это классическое четырёхвалентное состояние углерода, характерное для большинства органических соединений (например, CH4, CH3-CH3).

Гибридизация орбиталей

Гибридизация орбиталей — гипотетический процесс смешения различных атомных орбиталей (s, p, d, f) центрального атома многоатомной молекулы с возникновением одинаковых орбиталей, эквивалентных по своим правилам[3].

sp3-гибридизация

Смешиваются одна s- и три p-орбитали. В результате образуются четыре одинаковые гибридные орбитали, направленные к вершинам тетраэдра. Например, это характерно для класса алканов.

sp2-гибридизация

Смешиваются одна s- и две p-орбитали. Образуются три гибридные орбитали в одной плоскости (угол 120°). Одна p-орбиталь остается негибридизованной, расположена перпендикулярно плоскости. Характерно для алкенов и аренов.

sp-гибридизация

Смешиваются одна s- и одна p-орбиталь. Образуются две гибридные орбитали, расположенные линейно (угол 180°). Две p-орбитали остаются негибридизованными, взаимно перпендикулярны. Между атомами углерода образуется тройная связь: одна σ-связь (перекрывание sp-sp) и две взаимно перпендикулярные π-связи. Например, алкины и нитрилы.

Примечания

  1. ↑ Коулсон Ч. Валентность / Ч. Коулсон ; пер. с англ. В. К. Быховского, Л. Н. Лабзовского под ред. [и с предисл.] Н. Д. Соколова. – Москва : Мир, 1965.
  2. ↑ Возбуждённое состояние квантовой системы, Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 12 февраля 2026.
  3. ↑ Под редакцией Р. Х. Фрейдлиной. Теоретическая органическая химия. — пер. с англ. канд. хим. наук Ю.Г.Бунделем. — М.: Издательство иностранной литературы, 1963. — Т. 1. — С. 11. — 365 с.

Категории

© Правообладателем данного материала является АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».
Использование данного материала на других сайтах возможно только с согласия АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».