Uch o'lchovli tuzilmalar.

Mundarija

Ko'pgina organik molekulalar, shu jumladan barcha alkanlar, tekis emas, balki uch o'lchovli tuzilmalar bilan tavsiflanadi. Masalan, metan markazida uglerod va har bir burchagida vodorod atomi bo'lgan muntazam tetraedr shakliga ega. Metandagi har bir H―C―H burchagi 109,5° va har bir C―H bog‘lanish masofasi 1,09 angstrom (Å; 1Å = 1 × 10−10 metr) ni tashkil qiladi. Butan kabi yuqori alkanlar har bir uglerodga tetraedral tarzda joylashtirilgan aloqalarga ega, bundan tashqari hosil bo'lgan C―C―C va H―C―H burchaklari mukammal simmetrik xarakteristikaning ideal qiymati 109,5 ° dan mos ravishda bir oz kattaroq va kichikroqdir. tetraedr. Alkanlardagi uglerod-uglerod bog'lanish masofalari odatda 1,53 angstromga yaqin.

Alkanlar va boshqa organik molekulalarning uch o'lchovli shaklining muhim jihati ularning konformatsiyasi, yakka bog'lar atrofida aylanish natijasida hosil bo'lgan atomlarning bir xil bo'lmagan joylashuvidir. Etan uchun mumkin bo'lgan cheksiz ko'p konformatsiyalar orasida - bir CH3 guruhining ikkinchisiga nisbatan aylanishining kichik o'sishi bilan bog'liq - tutilgan konformatsiya eng kam barqarori va stadlangan konformatsiya eng barqaror hisoblanadi. Tutilgan konformatsiya qo'shni uglerodlarning C―H bog'laridagi elektron juftlari orasidagi itarilish kuchlari tufayli buralish deformatsiyasiga duchor bo'ladi. Ushbu itaruvchi kuchlar pog'onali konformatsiyada minimallashtiriladi, chunki barcha C-H aloqalari bir-biridan iloji boricha uzoqroqda joylashgan. Etanning C-C aloqasi atrofida aylanish juda tez (xona haroratida sekundiga million marta) bo'lsa-da, har qanday lahzada molekulalarning ko'pchiligi pog'onali konformatsiyada mavjud.

Butan uchun anti va gauche deb ataladigan ikki xil pog'onali konformatsiyalar mumkin. Metil vodorodga qaraganda kattaroq o'rinbosar bo'lib, antikonformatsiyadagi metil guruhlari orasidagi ko'proq ajralish uni gauchega qaraganda bir oz barqarorroq qiladi.

Yuqori alkanlarning uch o'lchovli tuzilmalari har bir uglerod atomiga to'rtta bog'lanishning tetraedral joylashuvi, bosqichma-bosqich konformatsiyalarni afzal ko'rish va gauchga nisbatan C-C-C-C ga qarshi tuzilmalarning ko'proq barqarorligi bilan boshqariladi.