Page 260 - Demo

Situata e të nxënit:• skicimi i një strukture duke treguar shpërndarjen e elektroneve, ku karboni të jetë i rrethuar nga tetë elektrone; • krahasimi i energjive të lidhjeve njëfishe, dyfishe dhe trefishe midis atomeve të karbonit. • përshkrimi se si i formon karboni katër lidhje të forta. Tabela 1 Energjitë mesatare të disa lidhjeve kimikeLidhja Energjia e lidhjes/kJ mol-1C—C 346C=C 610C≡C 835Si—Si 226Si=Si 318 (e vlerësuar)S—S 272C—O 360Si—O 464C—H 413Si—H 318KONCEPTE KYÇEPërbërjet organike, megjithëse janë të qëndrueshme kinetikisht në ajër, janë të paqëndrueshme energjetikisht krahasuar me produktet e djegies së tyre. Fig. 1 Shpërndarja elektronike te metaniCHH HH× ×× ×Në natyrë gjenden miliona përbërje që përmbajnë karbon dhe hidrogjen, formulat e të cilave janë të njohura nga kimistët. Pra, numri i përbërjeve të formuara prej tyre është më i madh se numri i përbërjeve të formuara nga të gjitha elementet të marra së bashku. Por, si është e mundur që karboni formon një numër kaq të madh përbërjesh? Përgjigjja e kësaj pyetjeje është e thjeshtë: Sepse karboni ka tri veti të rëndësishme, që i japin atij mundësinë të formojë kaq shumë përbërje të qëndrueshme. a) Në përbërjet e tij, karboni e ka të plotësuar oktetin elektronikTe metani, karboni i ndan elektronet e shtresës së jashtme me katër atome hidrogjeni, siç tregohet në figurën 1. Kjo do të thotë që atomet e karbonit nuk kanë çifte elektronike vetjake ose orbitale bosh në shtresën e jashtme, kështu që ato nuk kanë më mundësi për të formuar asnjë lidhje tjetër. Për shkak të pamundësisë së karbonit për t’u lidhur me atome të tjera pasi ai e ka plotësuar oktetin elektronik, përbërjet e tij janë të qëndrueshme nga pikëpamja kinetike (shiko më poshtë).b) Dy atome karbon mund të formojnë me njëri-tjetrin lidhje njëfishe, dyfishe dhe trefishe Nëse krahasojmë energjitë e lidhjeve në tabelën 1, mund të kuptojmë qëndrueshmërinë e lidhjes njëfishe C-C. Meqenëse karboni dhe silici bëjnë pjesë në grupin IV, mund të mendojmë që silici ka ngjashmëri me karbonin. Por, nëse krahasojmë fortësinë e lidhjes C-C me atë të lidhjes Si-Si, kuptojmë se lidhja C-C është më e fortë. Vërejmë gjithashtu fortësinë e lidhjes C-H, pasi pothuajse të gjitha përbërjet e karbonit përmbajnë edhe hidrogjen. Që përbërjet e karbonit të quhen të qëndrueshme, ato duhet të jenë të qëndrueshme në kushte normale dhe në prani të ajrit. Në fakt, përbërjet që përmbajnë karbon dhe hidrogjen janë më pak të qëndrueshme, krahasuar me produktet e tyre të oksidimit (djegies), dioksidin e karbonit dhe ujin. Prandaj është e pritshme që reaksioni i bashkëveprimit të tyre me oksigjenin të jetë reaksion ekzotermik. Për shembull: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = –890 kJ mol-1Megjithëse metani nga pikëpamja energjetike është më pak i qëndrueshëm krahasuar me produktet e djegies, ai nuk vepron me ajrin (oksigjenin) nëse nuk nxehet në temperaturë të lartë. Pra, ai ka nevojë për një shkëndijë që të nisë procesi i djegies. Kjo për shkak se reaksioni midis metanit dhe oksigjenit kërkon energji të lartë aktivizimi, e cila duhet siguruar përpara se të fillojë reaksioni. Pra metani, ashtu si dhe shumë përbërje që përmbajnë karbon dhe hidrogjen, në prani të ajrit është i paqëndrueshëm energjetikisht, por i qëndrueshëm kinetikisht. Përbërjet që përmbajnë silic dhe hidrogjen janë gjithashtu të paqëndrueshme energjetikisht, krahasuar me produktet e djegies së tyre: SiH4(g) + 2O2(g) → SiO2(ng) + 2H2O(g) ΔH = –1428 kJ mol–1Ky reaksion është më ekzotermik se reaksioni i djegies së metanit, kryesisht për shkak të energjisë së lartë të lidhjes Si-O, por, ndryshe nga metani, silici nuk është i qëndrueshëm kinetikisht në prani të oksigjenit. Energjia e aktivizimit e reaksionit 2520.0 Heading A13.1 Karboni, një element unik Hyrje në kiminë organike 13