Атом - вуглець - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Атом - вуглець
Атом вуглецю може утворювати зв'язки різних кратностей та з різними валентними кутами. В даний час невідомо, скільки різних розподілів зв'язків можливо для атомів С у вуглеводнях, а тому не можна сказати, скільки видів атомів без урахування оточення можна ввести для всіх вуглеводнів. Наприклад, якщо говорити про валентні кути, то експериментально виявлені такі валентні кути: 1) 109 28 - такі кути характерні насамперед для алканів; 2) 120 – такі кути характерні для алкенів, алкілбензолів; 3) 180 – такі кути характерні для алкінів, алленів. Крім того, зустрічаються валентні кути 60 (циклопропани), 90 (кубани) та ряд інших. [1]
Атом вуглецю має 6 електронів, 2 з яких утворюють внутрішній (Is2) шар, а 4 (2s 2p2) - зовнішній. Зв'язки вуглецю з іншими елементами переважно ковалентні. [2]
Атоми вуглецю, пов'язані з ароматичними структурами, переважно є вторинними та третинними. [3]
Атом вуглецю має шість електронів, які, згідно з моделлю Бора, розташовуються навколо ядра на орбітах зростаю-щегб діаметра. Ці орбіти є не що інше, як рівні зі зростаючою енергією. Перший з них - Is характеризується найменшою енергією та містить два електрони; наступний - 2s також містить два електрони; решта двох електронів атома вуглецю розташовуються на 2/7-рівні, який може містити всього шість електронів. [4]
Атоми вуглецю і водню подразуміваються. [6]
Атоми вуглецю з незаповненою електронною оболонкою утворюються в процесі сольволітичних заміщень, реакцій відщеплення та електрофільного приєднання до олефінів і ацетиленів, В ході цих реакцій перегрупування відбуваютьсязавжди, якщо проміжний карбонієвий катіон може за допомогою 1 2-зміщення атома водню, алкила або арила перетворитися на більш стійкий іон. Іноді перегрупування починається ще до утворення карбонієвого катіону, і в деяких сольволітичних реакціях підвищення швидкості залежить від рушійної сили, що доставляється мігруючою групою. Перегрупування неопентильних з'єднань за умов, які підходять для заміщення або електрофільних приєднань, типові. [7]
Атом вуглецю може бути оточений і різними за характером заступниками, але в результаті їхньої акопланарності мати досить високу гомолізацію і переходити після відщеплення водню у вільний радикал. [8]
Атом вуглецю займає групи IV особливе становище. Вуглець - елемент другого періоду, тому він не може мати на своїй валентній оболонці більше восьми електронів. Для кремнію та інших елементів наступних періодів таке розширення теоретично не заборонено, чим можуть пояснити деякі відмінності в хімії цих елементів і вуглецю. Хоча елементи цієї групи, за винятком вуглецю, не виявляють схильності до утворення подвійних зв'язків (р - рг) етиленового типу, є вагомі докази на користь того, що с. СООН, де М - вуглець, кремній, германій або олово, вуглець є найбільш електронегативним із цих елементів і повинен підвищувати силу кислоти найбільшою мірою. [9]
Атом вуглецю , пов'язаний з азотом або що знаходиться в а-положенні, вступає в ( i-положення піридину. [10]
Атоми вуглецю унікальні щодо здатності з'єднуватись між собою з утворенням стійких ланцюгів або циклів. Атоми водню та вуглецю, з'єднуючись у різних поєднаннях, дають надзвичайно велику різноманітність гідридів вуглецю, або вуглеводнів, як їх зазвичай називають. [11]
Атоми вуглецю, позначені римською цифрою I, пов'язані, кожен, з одним атомом вуглецю. Такі атоми вуглецю називають первинними. Атом вуглецю, позначений цифрою II, є вторинним - він з'єднаний із двома іншими атомами вуглецю. Атом вуглецю, позначений цифрою III, - третинний, оскільки він з'єднаний із трьома іншими атомами вуглецю. [12]
Атом вуглецю, відзначений зірочкою, свої чотири валентності витрачає на з'єднання з різними замісниками: одним зв'язком він з'єднаний з воднем, інший - з метилом - СН3, третім - з гідроксилом - ВІН, четвертою - з карбоксилом - СООН. Такий атом вуглецю, який з'єднаний з чотирма різними атомами або групами атомів, називається асиметричним атомом вуглецю. [14]
Атом вуглецю може бути первинним чи вторинним. [15]