ГЛАВА 2 СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 2.1 ...

* Асимметрическим является также атом углерода 3. Однако ввиду одинакового окруженияатомов 2 и 3 изомеры, обусловленные асимметрией атома 3, те же самые, что и изомеры,обусловленные асимметрией атома 2.С появлением в молекуле каждого следующего асимметрического атома число изомероввозрастает вдвое; при наличии п таких атомов оно равно 2 n . Так, для гексозы возможны 16изомеров; четыре из них встречаются в природе, остальные получены искусственным путем.Другой вид пространственной изомерии - геометрическая, или цис-транс-пзомериячасто связана с наличием двойной связи С=С (или малых циклов). Геометрические изомеры,соответствующие одному и тому же химическому составу, различаются положениемзаместителей относительно двойной связи: в цис-изомере два одинаковых заместителярасположены по одну сторону от плоскости двойной связи («цис» означает «рядом»), втранс-изомере эти заместители находятся на разных сторонах от плоскости двойной связи(«транс» означает «через»). Например, 1,2-дихлорэтилен имеет такие изомеры:Двойная связь в молекулах этих изомеров препятствует вращению групп СНСl, поэтомуданные изомеры не могут переходить друг в друга. У аналогичных соединений с одинарнойсвязью С−С цис-транс-изомерия отсутствует, так как возможен поворот групп вокругодинарной связи.Геометрические изомеры в отличие от оптических изомеров обладают неодинаковымифизическими и химическими свойствами. Так, температуры плавления цис- и трансдихлорэтиленовотличаются более, чем на 30°С.Таким образом, при некоторых особенностях строения молекул оказываетсянедостаточной информация о последовательности связи атомов - надо знать и ихпространственное расположение, т. е. конфигурацию молекул.Пространственная изомерия, как и структурная, известна и для неорганических веществ,в частности, она характерна для многих комплексных соединений (см. разд. 2.7).2.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИХимическая связь - это вид межатомных взаимодействий в молекулах, ионах, кристаллах,характеризуемый определенной энергией, обусловливающих существование двух- имногоатомных соединений. К основным характеристикам химической связи, дающиминформацию о геометрическом строении (структуре) молекулы и ее прочности, относятсядлина связи, валентный угол и энергия связи.1. Длина связей и валентные углы. Длиной связи называютрасстояние между центрами атомов, образующих данную связь (межъядерное расстояние).Для приближенного вычисления длины связи d в молекуле АВ предполагают, что каждыйатом вносит постоянный вклад в межъядерное расстояние:d А−В = ( d А−A + d B−В )/2 (1.39)Экспериментальные методы (о которых сказано ниже) позволяют найти точные значениядлин связей. Как правило, длины связей составляют порядка 100 пм: Н 2 − 74, N 2 − 110, O 2 −121 пм.