Γιατί μια ένωση που περιέχει άζωτο άνθρακα και οξυγόνο μεμονωμένους δεσμούς σχηματίζουν συντεταγμένες ομοιοπολικής με υδρογόνο, αλλά οι ενώσεις μόνο υδατάνθρακες δεν μπορούν;

Ζητάτε μια μεγάλη ερώτηση σχετικά με τις διαφορές στη συμπεριφορά συγκόλλησης μεταξύ των οργανικών ενώσεων και εκείνων που περιέχουν άζωτο και οξυγόνο. Εδώ είναι μια κατανομή:

Γιατί οι ενώσεις με άνθρακα, άζωτο και οξυγόνο μπορούν να σχηματίσουν συντεταγμένους ομοιοπολικούς δεσμούς με υδρογόνο:

* Ηλεκτροργατιστικότητα: Το άζωτο και το οξυγόνο είναι πιο ηλεκτροαρνητικά από τον άνθρακα. Αυτό σημαίνει ότι τραβούν πυκνότητα ηλεκτρονίων προς τον εαυτό τους σε δεσμούς. Στους δεσμούς C-N και C-O, τα ηλεκτρόνια είναι πιο κοντά στα άτομα αζώτου και οξυγόνου, δημιουργώντας μερικές αρνητικές χρεώσεις (δ-) σε αυτά τα άτομα και μερικές θετικές φορτίες (δ+) στα άτομα άνθρακα.

* Ζεύγη: Τα άτομα αζώτου και οξυγόνου έχουν συνήθως μοναδικά ζεύγη ηλεκτρονίων (ζεύγη μη σύνδεσης). Αυτά τα μοναχικά ζεύγη μπορούν να δράσουν ως δωρητές ηλεκτρονίων, σχηματίζοντας συντεταγμένες ομοιοπολικούς δεσμούς με υδρογόνο.

Συντονιστικά ομοιοπολικοί δεσμοί με υδρογόνο:

* σχηματισμός: Όταν ένα μόριο όπως το νερό (H₂O) ή η αμμωνία (NH₃) συναντά ένα πρωτόνιο (H⁺), τα μοναχικά ζεύγη στα άτομα οξυγόνου ή αζώτου μπορούν να δώσουν ηλεκτρόνια στο ιόν υδρογόνου, σχηματίζοντας έναν ομοιοπολικό δεσμό συντεταγμένων. Αυτό δημιουργεί ένα νέο δεσμό όπου και τα δύο ηλεκτρόνια συμβάλλουν στο ίδιο άτομο (το οξυγόνο ή το άζωτο).

* Παράδειγμα: Στην αντίδραση της αμμωνίας με νερό, το άτομο αζώτου στην αμμωνία δίνει ένα μοναδικό ζεύγος στο ιόν υδρογόνου από το νερό, σχηματίζοντας το ιόν αμμωνίου (NH₄⁺):

NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Γιατί οι καθαρές ενώσεις άνθρακα δεν σχηματίζουν τυπικά συντεταγμένες ομοιοπολικούς δεσμούς με υδρογόνο:

* Έλλειψη μοναχικών ζευγών: Ο άνθρακας σε υδρογονανθράκους (ενώσεις με μόνο άνθρακα και υδρογόνο) δεν έχει μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων. Δημιουργεί τέσσερα ομοιοπολικά ομόλογα, όπου κάθε δεσμός περιλαμβάνει την κατανομή ενός ηλεκτρονίου από κάθε συμμετέχοντα άτομο.

* αδύναμη πολικότητα: Ενώ οι δεσμοί άνθρακα-υδρογόνου είναι ελαφρώς πολικοί, η διαφορά στην ηλεκτροαρνικότητα μεταξύ του άνθρακα και του υδρογόνου είναι μικρή, με αποτέλεσμα πολύ αδύναμες μερικές χρεώσεις. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει αρκετά σημαντικό αρνητικό φορτίο για τον άνθρακα για εύκολη δωρεά ηλεκτρόνια σε ένα πρωτόνιο.

Περίληψη:

* Τα άτομα αζώτου και οξυγόνου σε οργανικές ενώσεις έχουν μοναχικά ζεύγη και είναι πιο ηλεκτροαρνητικά από τον άνθρακα. Αυτοί οι παράγοντες τους καθιστούν ικανό να σχηματίσουν συντεταγμένες ομοιοπολικούς δεσμούς με υδρογόνο.

* Οι καθαρές ενώσεις άνθρακα στερούνται μοναχικών ζευγών και έχουν αδύναμη πολικότητα, περιορίζοντας την ικανότητά τους να συμμετέχουν σε συντεταγμένο ομοιοπολικού σχηματισμού δεσμών με υδρογόνο.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε πιο συγκεκριμένα παραδείγματα ή εξηγήσεις!