Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Для характеристики молекул необходимо знать ряд их свойств и структурных особенностей. К их числу относятся пространственное расположение атомных остовов, распределение электронного заряда и способность каждой из этих характеристик деформироваться. Для сравнения различных молекул по указанным выше свойствам необходимо иметь параметры, которые могут быть оценены количественно на основании экспериментальных наблюдений.

ПОИСК





Молекулярные параметры

из "Структурная неорганическая химия"

Для характеристики молекул необходимо знать ряд их свойств и структурных особенностей. К их числу относятся пространственное расположение атомных остовов, распределение электронного заряда и способность каждой из этих характеристик деформироваться. Для сравнения различных молекул по указанным выше свойствам необходимо иметь параметры, которые могут быть оценены количественно на основании экспериментальных наблюдений. [c.70]
Методы молекулярной спектроскопии, основанные на резонансном взаимодействии излучения с различными видами молекулярного движения, являются менее прямыми, чем дифракционные методы, но иногда они дают более точные сведения. Из данных по инфракрасным спектрам и спектрам комбинационного рассеяния иногда можно определить симметрию молекулы, а симметрия часто позволяет однозначно установить значения валентных углов. Однако для определения межатомных расстояний нужны дополнительные данные. Эти величины в благоприятных случаях можно определить с большой степенью точности по энергиям вращательных переходов, зависящих от моментов инерции, которые являются функциями межатомных расстояний. Следует отметить, что вращательные спектры могут быть исследованы в микроволновой области (0,1—10 сж 1) или в виде тонкой структуры в инфракрасной области, тогда как колебательные спектры, изучаемые в инфракрасной области, позволяют найти силовые постоянные. Силовые постоянные определяются как возвращающая сила при искажении связи, приходящаяся на единицу расстояния, так что эта величина дает сведения о склонности структуры к деформации. [c.71]
Равновесное межъядерное расстояние между двумя связанными атомами и силу, препятствующую искажению связи, можно представить графически в виде потенциальной кривой, например кривой Морзе, приведенной на рис. 20. Эта кривая представляет потенциальную энергию двухатомной системы как функцию расстояния между центрами атомов. В качестве нуля отсчета потенциальной энергии выбирается энергия при бесконечном расстоянии между атомами. При сближении атомы начинают притягиваться друг к другу, и потенциальная энергия уменьшается. На очень малых расстояниях межэлектронное отталкивание вызывает увеличение потенциальной энергии с уменьшением расстояния. Таким образом, на кривой имеется минимум, соответствующий расстоянию 1е, которое рассматривается как равновесное и называется длиной связи. [c.71]
В системах, содержащих более двух атомов, целесообразно заменять координату расстояния на кривой Морзе более общей координатой, которая может представлять, например, угол. [c.72]
Другой интересной характеристикой на кривой Морзе (рис. 20) является разность энергий между состоянием с и = О и полностью диссоциированным состоянием. Эта энергия называется энергией диссоциации связи и обычно обозначается Од. Величину Од можно определить из спектроскопических измерений или из теплот диссоциации. В последнем случае необходимо вводить поправку на заселенность состояний, расположенных выше состояния с и = О, работу РАУ и т. д. Некоторые типичные данные приведены в табл. 10. [c.72]
Основное предположение, которое используется при отнесении ионных радиусов, состоит в том, что можно приписать какой-либо один характеристический радиус иону как таковому, так что сложением его с радиусом любого другого иона можно найти наблюдаемое межъядерное расстояние. Для деления расстояний между двумя соседними ионами на части, относящиеся к отдельным ионам, было предложено несколько методов. По-видимому, самым простым и ясным является метод Ланде, который предположил, что в таких кристаллах, как Lil, анионы настолько больше катионов, что размеры решетки определяются контактом анион — анион . Lil имеет структуру каменной соли, так что диагональ грани элементарной ячейки равна четырем ионным радиусам иода. Поскольку измеренное значение длины ребра элементарной ячейки равно 6,05 A, кажущийся радиус Г составляет (6,05) 2)/4 или 2,14 А. [c.74]
В другом методе, предложенном Полингом, вводится предположение о том, что размеры изоэлектронных ионов обратно пропорциональны их эффективным атомным номерам, а последние могут быть вычислены с помощью констант экранирования. В качестве примера укажем, что экспериментально определенное межъядерное расстояние в КС1 равно 3,14 А. Согласно правилам Слейтера (стр. 23), эффективные атомные номера и l равны 7,40 и 5,40 соответственно. Таким образом, радиус оценивается равным 5,40/(5,40 + 7,40) от 3,14 А, или 1,33 А. По разности находим, что радиус С1 равен 1,81 А. Распространив этот метод на NaF, RbBr и sl, Полинг нашел следующие радиусы Na+ 0,95, F 1,36, Rb+ 1,48, Вг- 1,95, s+ 1,69 и 1 2,16 А. [c.74]
Таблицы ионных радиусов, составленные различными авторами, обычно несколько отличаются друг от друга. Поэтому для всех ионов необходимо пользоваться значениями только из какой-либо одной самосогласованной таблицы. Одним из наиболее полных наборов значений ионных радиусов является таблица, составленная Аренсом [Ahrens L. H., Geo him. et СозшосЫш. A ta, 2, 155 (1952)]. Значения для заряженных частиц, приведенные в табл. 11, относятся к координационному числу шесть и взяты из таблицы Аренса. В таблицу включены также значения так называемых ковалентных радиусов Полинга, которые передают приблизительные размеры атомов, связанных ординарной связью с другими такими же атомами. Ковалентные радиусы указаны против символа элемента с верхним индексом нуль . [c.74]
Член в уравнении для поляризации, зависящий от температуры, связан с дипольным моментом молекулы. Дипольный момент имеет размерность заряд Х расстояние и обычно выражается в дебаях (D) (10 ЭЛ. ст. ед./см). Диполь, состоящий из положительного и отрицательного зарядов, разделенных расстоянием 1 А, имеет дипольный момент 4,8D. Моменты, характерные для ряда молекул, приведены в табл. 13. Эти значения следует рассматривать как приближенные, поскольку результаты различных измерений часто расходятся на 10% или больше. Наибольшее из приведенных в табл. 13 значений, для КС1, равное 10,6D, следует сопоставить со значением 12,8D, вычисленным как произведение межъядерного расстояния в КС1 в парах (2,67 А) и единичного электронного заряда. [c.77]
ИЗ экспериментального значения момента 0,94 для моментов двух связей 5 — Н под углом 92° получаются значения 0,680. [c.78]
Если пренебречь вкладом от несвязывающих электронов (который может быть довольно значительным), то это различие можно отнести за счет того, что разность электроотрицательностей между 5 и Н меньше, чем между О и П. [c.78]
Электроотрицательность в отличие от сродства к электрону не является непосредственно наблюдаемой физической величиной, и, действительно, существуют различные независимые шкалы электроотрицательностей. Так, Малликен предложил использовать в качестве электроотрицательности среднее арифметическое из потенциала ионизации и сродства к электрону. С другой стороны, Полинг построил шкалу электроотрицательностей на основе энергий связей. Шкала Малликена не полна, поскольку сродство к электрону измерено лишь для немногих атомов, и обычно приводится шкала Полинга. [c.78]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте