Предельные углеводороды. Алканы: Учебно-практическое пособие, страница 4

Рис. 3.Электронное строение молекулы этана

Связи в молекулах алканов – ковалентные. Связи С-С (углерод-углерод) неполярны. Связи С-Н слабо поляризованы вследствие небольшой  разницы величин относительной электроотрицательности:

Рис. 4 Пространственное строение алканов

x(C) = 2,50

x(Н) = 2,10

∆ x = 0,40

Так как строение алканов может быть различным, то атомы углерода в молекулах органических соединений, в том числе и алканов, делятся на четыре вида:

v первичные атомы углерода. Те, которые ковалентно связаны только с одним соседним атомом углерода или с четырьмя атомами водорода (в формуле выделены курсивом):

 

v вторичные атомы углерода. Те, которые ковалентно связаны только с двумя соседними атомами углерода (в формуле выделен курсивом):

 

v третичные атомы углерода. Те, которые ковалентно связаны только с тремя соседними атомами углерода (в формуле выделен курсивом):

 

v четвертичные атомы углерода. Те, которые ковалентно связаны с четырьмя соседними атомами углерода (в формуле выделен курсивом):

В зависимости от того,  каким является какой-то конкретный атом углерода по данной классификации, будут отличаться и характеры химических связей, в которых он участвует, а, стало быть, и химические свойства (см. «Химические свойства…»). Рассмотрим таблицу 1

_{Таблица 1 «Энергия и длина связей в алканах»}

Химическая связь	С-С	С*-Н
		*первичный	*вторичный	третичный
Энергия связи кДж/моль	332	414	393	376
Длина связи нм.	0,154	0,1095

Именно этим фактом объясняется повышение реакционной способности у вторичных и у третичных (ещё выше), по сравнению с первичными.

Так как связь ординарна, то термодинамически возможно её свободное вращение, вокруг собственной оси. Этим обусловлена конформационная изомерия алканов (см. «изомерия и номенклатура алканов»).

При потере молекулой алкана одного или нескольких атомов водорода, образуются радикалы - частицы, обладающие колоссальной  химической активностью. Как правило, время жизни радикалов очень мало.  И их невозможно выделить  в свободном состоянии.