ову назву - s -зв'язку (сигма-зв'язку).
В
Рис. 2. ? Молекула етану. Проста зв'язок вуглець - вуглець: s -зв'язок. Форма і розміри
У етан кути і довжини вуглець-водневих зв'язків повинні бути такими ж, як в метані, тобто приблизно 109,5 В° (1,911 радий) і 1,09 А (10,9 х 10 -2 нм) відповідно. Така структура етану повністю підтверджена методом дифракції електронів і спектральними дослідженнями; відповідні вимірювання дали наступні значення для молекули етану (рис. 2.2): кути зв'язків 109,5 В° (1,911 радий); довжина зв'язку С-Н 1,10 А (11,0 В· 10 -2 нм) і довжина зв'язку С-С 1,54 А (15,4 В· 10 -2 нм). Аналогічні дослідження показали, що ці величини з невеликими відхиленнями характерні для кутів зв'язків та довжин зв'язків вуглець - водень і вуглець - вуглець у алканах.
Наведені вище значення кутів і довжин зв'язків не обмежують нас одним-єдиним розташуванням атомів в молекулі етану, оскільки не визначено ставлення між атомами водню, пов'язаними з одним атомом вуглецю, і атомами водню, пов'язаними з іншим. Можливо розташування типу I, в якому атоми водню знаходяться точно один за одним, і розташування типу II, коли атоми водню, пов'язані з одним вуглецевим атомом, розташовані між атомами водню, пов'язаними з іншим атомом вуглецю, тобто загальмовані, а також невизначена кількість проміжних розташувань. Яке ж з них відповідає істинному будовою етану? Все.
В
s -Зв'язок між атомами вуглецю має циліндричну симетрію щодо лінії, що зв'язує два ядра вуглецю; перекривання і, отже, міцність зв'язку повинні бути однаковими для всіх цих розташувань. Якщо різні розташування атомів в молекулі не відрізняються по енергії, то молекула не обмежена будь-яким одним розташуванням, а може вільно змінюватися з одного в інше. Оскільки такий перехід відбувається в результаті обертання навколо вуглець-вуглецевого зв'язку, то говорять, що існує вільне обертання навколо простої вуглець-вуглецевого зв'язку.
В
Рис. 3. ? Залежність потенційної енергії етану від кута повороту навколо простої вуглець-вуглецевого зв'язку
Різні розташування атомів, які можуть взаємно перетворюватися один в одного шляхом обертання навколо простих вуглець-вуглецевих зв'язків, називаються конформаціями. Конформація I називається заслоненной,
