"> а конформація II - загальмованою (проміжні конформації носять назву скошених).
Для зображення різних конформацій дуже зручні так звані проекції Ньюмена (по імені М.С. Ньюмена, Університет штату Огайо , який вперше запропонував їх використання).
В
Однак деякі фізичні властивості свідчать про те, що обертання навколо простої вуглець-вуглецевого зв'язку не зовсім вільно: існує енергетичний бар'єр близько 3 ккал/моль (12,56 В· 10 3 Дж/моль). Потенційна енергія молекули мінімальна для загальмованою конформації; ця енергія зростає при обертанні і досягає максимуму для заслоненной конформації (мал. 3). Велика частина молекул етану, природно, існує у вигляді найбільш стійкою загальмованою конформації; іншими словами, будь-яка молекула більшу частину часу перебуває в найбільш стійкою конформації.
Наскільки вільно обертання в молекулах етану для переходу з однієї загальмованою конформації в іншу? Бар'єр у 3 ккал (12,56 В· 10 3 Дж) не є дуже високим; навіть при кімнатній температурі енергія зіткнень досить велика, щоб відбувалося швидке взаємоперетворенням між загальмованими конформаціями. Для більшості практичних цілей можна вважати, що навколо простої вуглець-вуглецевого зв'язку існує вільне обертання.
Природа обертального бар'єру в етан незрозуміла або, що не зовсім те ж саме, нелегко з'ясовна. Цей бар'єр занадто великий, щоб бути викликаним тільки ван-дер-ваальсовимі силами: атоми водню, пов'язані з різними вуглецевими атомами, хоча і знаходяться ближче в заслоненной конформації, ніж у загальмованою, але не настільки великі, щоб викликати значні стеричні перешкоди. Вважають, що такий бар'єр виникає в якійсь мірі через взаємодії електронних хмар вуглець-водневих зв'язків. Квантовомеханічні розрахунки показали, що такий бар'єр може існувати, і, таким чином, В«відсутність розумінняВ» рівнозначно труднощі перекладу математичних даних на мову фізики. Як і орбіталі зв'язків в метані, дві групи орбіталей в етан прагнуть розташуватися максимально далеко один від одного, тобто знаходитися в загальмованою конформації.
Енергія, необхідна для обертання навколо вуглець-вуглецевого зв'язку в етан, називається торсіонної енергією. Кажуть, що відносна нестійкість заслоненной конформації або будь проміжної скошеної конформації виникає внаслідок торсіонного напруги.
При заміні атомів водн...
