Question

Почему у алкенов валентные связи атомов углерода направлены к вершинам тетраэдра?

Answer 1

 В центре тетраэдра находится атом углерода, а все его четыре валентностинаправлены к вершинам тетраэдра. Физическими методами исследования установлено, чтовалентные углы равны 109о28'.

Answer 2

У молекул алкенов (углеводородов, содержащих двойные связи между атомами углерода), валентные связи атомов углерода направлены к вершинам тетраэдра из-за геометрии сп2-гибридизированных атомов углерода и структуры двойной связи.

В сп2-гибридизации атомов углерода один из 2p-орбиталей и две из трех 2s-орбиталей смешиваются, образуя три новых гибридизированных орбитали sp2. Эти гибридизированные орбитали имеют форму плоского треугольника и лежат в одной плоскости. Таким образом, атомы углерода в молекулах алкенов образуют плоскостные треугольные углы друг с другом.

Когда две сп2-гибридизированных орбитали атомов углерода соединяются, чтобы образовать двойную связь, одна из гибридизированных орбиталей образует σ-связь, которая направлена вдоль оси между атомами углерода, а другая гибридизированная орбиталь образует пи-связь, которая распределена сверху и снизу от этой оси. Пи-связь представляет собой область электронной плотности, формирующуюся сверху и снизу от молекулярной плоскости, которая также является плоскостной.

Итак, валентные связи атомов углерода в молекулах алкенов ориентированы так, что они лежат в плоскости молекулы и образуют углы друг с другом, подобно вершинам тетраэдра, что объясняется структурой и геометрией гибридизированных орбиталей и образованием двойных связей в сп2-гибридизированных атомах углерода.