3.6: مطابقة الإيثان والبروبان

جزيء الإيثان ، عند النظر إليه أسفل رابطة الكربون والكربون ، مجموعات C-H متباعدة بزوايا ثنائية السطوح. هذا هو التشكل المتدرج للإيثان.

يحتوي الشكل المتدرج من الإيثان على أقل طاقة. وذلك لأن روابط C-H أبعد ما تكون عن بعضها البعض ، مما يقلل من التنافر الفراغي بين الإلكترونات في الروابط ، وبالتالي استقرار الجزيء.

عامل آخر يعمل على استقرار التشكل المتدرج هو التفاعل الإيجابي بين المدار الجزيئي المشغول والترابط والمدار الجزيئي غير المأهول المضاد للترابط.

يؤدي تدوير الكربون البعيد عن طريق الحفاظ على ثبات الكربون الأقرب إلى توليد عدد لا حصر له من المطابقات.

عند زوايا 0 درجة ثنائية السطوح ، تكون روابط C-H على ذرتي الكربون قريبة وتغطي بعضها البعض. هذا هو التشكل الكسوف للإيثان.

بسبب زيادة التنافر الفراغي وغياب تفاعل التثبيت ، تزداد طاقة الإيثان المكسوف بمقدار 12 كيلو جول / مول ، ويتم تعيين كل تفاعل H-H كسوف 4 كيلو جول / مول.

يعرف فرق الطاقة بين المطابقات الكسوفة والمتداخلة باسم الإجهاد الالتوائي أو الحاجز الالتوائية.

يؤدي تدوير الجزيء من 0 درجة إلى 360 درجة على طول رابطة الكربون والكربون إلى توليد العديد من الحالات المتدهورة والكسوفية.

تحتوي عينة من غاز الإيثان ، في درجة حرارة الغرفة ، على ما يقرب من 99٪ من جزيئاتها في أقل شكل متدرج للطاقة.

تستخدم الطاقة المكتسبة من الاصطدامات الجزيئية للخضوع للدوران الداخلي عن طريق التغلب على الحاجز الالتوائي وهكذا ، ينتقل الجزيء إلى شكل متدرج مختلف بعد المرور بحالة الكسوف عالية الطاقة.

يحتوي الهيدروكربون التالي - البروبان - أيضا على اثنين من المطابقين الرئيسيين: خسوف ومتداخل.

يحتوي الموصل المكسوف على سلالة التوائية تبلغ 14 كيلو جول / مول. يساهم كل زوج من الهيدروجينات الخسوفية بمقدار 4 كيلو جول / مول ، بينما يساهم تفاعل CH_3-H الخسوف ب 6 كيلو جول / مول.