La vraie merveille de la chimie organique réside dans la variété éblouissante de molécules que vous pouvez faire d'un peu de carbone, d'oxygène et une poignée d'autres éléments. Une grande partie de cette polyvalence impressionnante provient des propriétés de carbone lui-même, qui peuvent former un total de quatre liaisons avec ses voisins. En ce qui concerne les atomes de carbone, vous rencontrerez trois types d'arrangements de liaison.
Sp3-hybride
Quand un atome de carbone est relié à quatre voisins par des liaisons simples, les chimistes appellent hybridé sp3. Molécules avec uniquement des atomes de carbone hybridés sp3 sont des composés saturés, et un hydrocarbure saturé qui contient uniquement du carbone et de l'hydrogène est appelé un alcane. Typiquement, les angles entre les quatre liaisons entourant un carbone sp3-hybridée est de ~ 109,5 degrés. Si les atomes de carbone sont contraints d'adopter un arrangement avec des angles de liaison plus petits, le composé devient plus riche en énergie et donc plus instable. Cet effet est appelé souche obligataire angle.
Sp2-hybride
carbones hybrides sp2 ont deux liaisons simples et une double liaison. Atoms aux deux extrémités d'une liaison simple peut tourner en atomes à chaque extrémité d'une double liaison ne peuvent pas, de sorte que les molécules sont libres de tourner autour des liaisons simples, mais pas des doubles liaisons. Les angles de liaison autour d'un carbone sp2-hybridée sont généralement d'environ ~ 120 degrés ou plus. Des molécules qui contiennent une double liaison entre deux atomes de carbone hybrides sp2 sont alcènes et sont dits être insaturés. graisses insaturées, par exemple, contiennent du carbone-carbone doubles liaisons, tandis que les graisses saturées ne sont pas.
Sp-hybride
carbones Sp-hybridée ont soit une liaison simple et une triple liaison ou deux doubles liaisons. Ils présentent une configuration linéaire, ce qui signifie la triple liaison et une liaison simple sont ~ 180 degrés par rapport à l'autre. Les composés qui contiennent deux atomes de carbone triplement lié à l'autre sont appelés alcynes; acétylène, un combustible utilisé dans les torches de soudage, est l'exemple le plus simple. Un autre composé plus intéressant avec un composé hybride sp-est le cyanure d'hydrogène, un poison infâme qui est également utile dans la synthèse organique.
Degrés de Insaturation
Il y a une astuce très pratique que vous pouvez utiliser pour déterminer combien de liaisons doubles ou triples et des anneaux un composé contient. D'abord, prenez le nombre de carbones, multiplier ce nombre par 2 et ajouter 2. Ensuite, soustraire 1 pour chaque halogénure (brome, chlore, etc.) présents dans la molécule, et ajouter 1 pour chaque atome d'azote. Maintenant soustraire le nombre d'hydrogènes effectivement présents dans la molécule et diviser le résultat par 2. Le nombre que vous obtenez est votre degrés d'insaturation. Chaque anneau ou une double liaison est égale à un degré d'insaturation, tandis que chaque triple liaison est égale à deux degrés d'insaturation. Si la formule moléculaire est C5H12, par exemple, il y a de 0 degré d'insaturation. C5H10, en revanche, doit avoir un anneau ou une double liaison.