Гибридизованные орбитали

Таким образом, наибольшее напряжение следует ожидать в циклопропане. Это напряжение, одиако, частично снимается за счет того, что гибридизованные орбитали атома углерода перекрываются под углом, образуя изогнутые (банановые) связи (рис. 20). Такое перекрывание недостаточно эффективно, в связи с чем изогнутые связи занимают промежуточное положение между а- и я-связями. Этим объясняется склонность циклопропана к реакциям присоединения, хотя в этом отношении он пассивнее этилена. О частичном --характере атомов углерода в молекуле циклопропана свидетельствует также повышенная протонная подвижность атомов водорода. [c.135]

Рассмотрим теперь аммиак NHз. В молекуле аммиака азот находится в валентном состоянии, аналогичном описанному для углерода четыре р -гибридизованные орбитали направлены к углам тетраэдра. [c.21]

Тогда гибридизованные орбитали в симметричной форме будут иметь вид [c.96]

Следует отметить, что принадлежащая атомам азота неподе-ленная пара электронов находится во всех приведенных канонических формах на р -гибридизованной орбитали в плоскости кольца и геометрически эквивалентна фрагменту N—Н в нейтральном пирроле. [c.229]

Однако с точки зрения биохимика особенно важна способность переходных элементов к образованию большого числа разнообразных координационных соединений. Роль геометрических факторов, которую мы уже отмечали при описании гибридизованных орбита-лей, становится все более значительной по мере перехода к сложным структурам комплексов в то же время биологические функции переходных элементов неразрывно связаны со свойствами координационных соединений. Вероятно, вообще все ионы переходных элементов, входящие в биологические системы, представлены там соответствующими комплексами. Прочность этих соедипений варьирует в широких пределах от устойчивых порфириновых комплексов до лабильных соединений, например рибофлавина с ионами металлов, но во всех случаях выключение биохимической функции комплекса ведет к тяжелым нарушениям динамического состояния клетки. [c.200]

При формировании двойной связи гибридизованные орбитали каждого атома углерода образуют обычные а-связи (одну С —С и две С —Н). Негибридизованная р-орбиталь одного атома углерода перекрывается с /7-орбиталью второго углеродного атома. В результате такого бокового перекрывания образуется еще одна связь (я-связь), которая располагается в плоскости, перпендикулярной о-связи (рис. 33). Длина углерод-углеродной связи в этом случае составляет 0,134 нм. [c.328]

Состоянию зр -гибридизации атома углерода соответствуют три гибри-дизованные валентные орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° относительно прямой, проходящей через центр ядер атомов углерода. Перпендикулярно к этой плоскости направлена четвертая (негибридизованная) р-орбиталь атома углерода. Между двумя атомами углерода возникает двойная связь (сг-Ья). а-Связь образуется при перекрывании по одной от каждого атома гибридизованной -орбитали, л-связь — при перекрывании негибридизованных р-орбиталей. Одну двойную связь имеют непредельные углеводороды — алкены этен, или этилен, НаС = СНз и его гомологи, их общая формула С Нгл (рис. 84). Основным источником получения алкенов также служат природные нефть и газ. [c.256]

Атомы углерода, будучи 5/ -гибридизованными (рис. 34), связаны между собой тройной связью одной о- и двумя я-связями. Две гибридизованные / -орбитали (по одной от каждого атома углерода), перекрываясь, образуют ог-связь (осевое перекрывание). Оставшиеся у каждого атома углерода [c.339]

СКОСТИ на 5/ 2-гибридизованной орбитали эта пара электронов не участвует в ароматической стабилизации я-электронной системы и ответственна за основность пиридина в) пиридин обладает постоянным сильным диполем, обусловленным, с одной стороны, большей электроотрицательностью азота по сравнению с углеродом, с другой — собственным дипольным моментом неподеленной пары атома азота. [c.14]

Гибридизованные орбитали всех трех типов направлены почти полностью в одну сторону от начала координат и потому особенно приспособлены для перекрывания с подходящими им по симметрии атомными орбиталями других атомов. [c.257]

При 5р-гибридизации обе гибридизованные орбитали имеют общую ось цилиндрический симметрии, но направлены в разные стороны от начала (т. е, от углеродного ядра атома). Две чистые р-орбитали имеют взаимно перпендикулярные оси и взаимно перпендикулярные узловые плоскости, пересекающиеся по оси симметрии гибридизованной орбитали. [c.257]

Реакции олефиновых соединений обычно приводят к продуктам, в которых тригональный тип орбиты заменен на тетраэдрический, т. е. двойная связь становится насыщенной. В ряде реакций олефин принимает протон или другую положительно заряженную частицу, образуя ион карбония. Такие ионы имеют тригональные гибридизованные орбиты, т. е. являются планарными. Ион карбония обычно атакует основание и при этом восстанавливается тетраэдрическая конфигурация атома углерода, который несет положительный заряд. Эта последняя стадия делает реакции более сложными, чем реакции в ароматическом ряду. [c.124]

Так, при взаимодействии з-орбитали с р -орбиталью (рис 13) образуются две зр-гибридизованные орбитали, имеющиеся, на- [c.52]

Итак, при образовании ковалентных связей орбитали связывающихся атомов могут взаимодействовать двояким образом Например, в молекуле водорода Нз 1з-орбитали двух атомов объединяются в одну молекулярную орбиталь так, что область максимальной электронной плотности, или область перекрывания атомных орбиталей, лежит на линии, соединяющей центры атомов (рис 17, а) Такой тип связи называется а-связью а-Связи образуют и гибридизованные орбитали Например, во фрагменте С—Н образуется а-связь между гибридизованной орбиталью углерода и 18-орбиталью атома водорода (рис 17, б), а во фрагменте С—С — между двумя гибридизованными орбиталями (рис 17, в) а-Связь обладает большой прочностью, так как основная масса электронной плотности сосредоточена в небольшом пространстве между ядрами атомов [c.54]

Связи в этих титанорганических соединениях, по всей вероятности, довольно сложны. Первое возбужденное состояние титана должно было бы привести к тетраэдрическому распределению связей но гибридизованные орбиты симметричны при инверсии относительно ядра (имеют -симметрию) и поэтому менее подходят для ковалентного связывания (дают худшее перекрывание), чем, например, несимметричные хрЗ-орбиты. Расчеты показывают [105], что примесь совсем небольшого количества sp к d s приводит в результате к другому ряду тетраэдрических орбит, дающих, по-видимому, значительно большее перекрывание с орбитами углерода, чем простые гибриды. Небольшая примесь sp3, для которой требуется сравнительно малое количество энергии возбуждения р, дает весьма существенное увеличение прочности связи, обусловленное перекрыванием. [c.494]

Ф0 — — гибридизованные орбитали тетраэдрического типа [c.127]

Кроме 8р -гибридизации атом углерода может находиться в состоянии зр - и яр-гибридизации. В хр -гибридизации участвуют одна 5- и две р-орбитали, оси образовавшихся гибридизованных орбиталей расположены в одной плоскости под углом 120°, а негибридизованная р-орбиталь направлена перпендикулярно к плоскости гибридизованных орбита-лей (рис. 4). [c.14]

В валентных состояниях углеродных атомов (т. е. в тех состояниях, которые имеют место в молекулах, а не в атомах) электроны оказываются распределенными не на чистых - и р-орбитах, а на смешанных, или так называемых гибридных (Полинг), орбитах. Гибридизованные орбиты имеют более высокую энергию, чем 5-и р-орбиты, но они выгоднее геометрически для образования связи, так как эффективнее перекрываются с орбитами других атомов и, следовательно, образуют более прочные связи. [c.31]

Таким образом, все 6 атомов С бензола имеют хр -гибридизованные орбитали. Кольцо замыкается без напряжения (рис. 46). Каждый из этих р-электронов должен взаимодействовать с р-электронами смежных углеродных атомов, поэтому все р-электроны распределяются симметрично вокруг кольца и могут перемещаться по кольцу в том или ином направлении. Если приложить к молекуле бензола магнитное поле, перпендикулярное плоскости кольца, р-электроны будут двигаться в одном направлении, что вызовет заметный диамагнетизм. Это было подтверждено экспериментально. [c.369]

Электронные облака зр -гибридизованных орбиталей расположены так, что их оси лежат в одной плоскости, и углы между ними равны 120°. 8р -Гибридизованные орбитали направлены от центра равносгорониего треугольника к его вершинам, ось негибридизованной р,-орбитали тоже про.ходит через цен р этого треугольника и перпендикулярна его плоскости (Рис. 9.Ю.). [c.195]

Две вр -гибридизозаииые орбитали каждого атома принимают участие в образовании а-связей с 5-электронами атомов водорода тг1к же, как и в алканах. Оставшиеся зр -гибридизованные орбитали двух соседних агомов углерода при перекрывании друг с другом образуют о-связь С-С. Тогда становится [c.195]

Комбинация одной о-связи и двух л-связей называется тройной связью. Она обозначается тремя параллельными черточками С=С. Такое обозначение не отражает, так же, как и в случае двойной связи, различий в характере а- и л-связей, но принято химиками для упрощения записей. Две другие sp-гибридизованные орбитали атомов углерода перекрываются с opouTajjflMH l.s-yieKTp0H0B атомов водорода, образуя две а-связи С-Н. [c.198]

Атом углерода карбонильной группы находится в состоянии 8р -ги6ридизации. Три частично заполненные 5р -гибридизованные орбитали ушерода образуют две С-С или С-Н а-связи и одну а-связь с частично заполненной р-орбиталью атома кислорода. Негибридизованная р-орбиталь углерода, на которой находится один электрон, образует тс-связь со второй частично загюлненной р-орбиталью атома кислорода. Таким образом, в карбонильной группе присутствует двойная утлерод-кислородная связь. [c.347]

В зависимости от характера гибридизации угол между гибридизо-ванными орбиталями составляет 109,5° (зр ), 120° (хр ) и 180° (зр). Могут существовать и гибридизованные орбитали с нецелочисленным соотношением 5- и р- составляющих и промежуточными валентными углами, [c.220]

Идея о гибридизации орбиталей связана с выводом о том, что гибридизованные орбитали имеют строго определенное направление в пространстве, отличное от направлений исходных орбиталей. Тетраэдрическая симметрия атома углерода хорошо объясняется с этой точки зрения. Поэтому геометрия молекулы должна зависеть от геометрии гибридных орбиталей составляющих ее атомов. Если в атомах имеются несвязывающие электроны, их размещают на негибридизованных орбиталях, так как гибридизация осуществляется именно в процессе соединения, т. е. во время образования химических связей. [c.135]

В качестве примера рассмотрим 5/> -тригональную гибридизацию атома А (л==3). Точечная группа симметрии данной системы — Взц. Находим представление, по которому преобразуются 5/ -гибридные орбитали Г = А1 + Е. Отсюда следует, что тригонально-гибридизованные орбитами должны включать одну из орбиталей представления А илк (1 ) и две орбитали Е -представления (р , Ру, или (1 у). Поэтому возможны четыре различные комбинации орбиталей, об)зазующих три гибридные орбитали, расположенные в плоскости под углом 120° друг к дру-гу spJ)y, dppJ y. 5й у и у. d,2d ..y dxy или dp , sif, [c.178]

В зависимости от характера гибридизации угол между гибридизо-ванными орбиталями составляет 109,5 (зр ), 120 (зр ) и 180 (зр). Могут существовать и гибридизованные орбитали с нецелочисленным соотношением [c.226]

Как было сказано выше, при р -гибри-дизации четыре гибридизованные орбита-ли направлены от ядра углеродного атома к вершинам тетраэдра, который при наличии разных заместителей может быть и несколько неправильным. Рис. 44, Образование трех [c.257]

Итак, при образовании ковалентных связей один из 28-электронов невозбужденного атома углерода возбуждается (с затратой 420—630 кДж/моль) и переходит на свободную р-орбиталь В возбужденном состоянии у атома углерода уже четыре неспаренных электрона на 2s-, 2р -, 2р - и 2р2-орбиталях Далее в зависимости от того, в какой фрагмент молекулы войдет этот атом углерода, происходит один из типов гибридизации (в СХ4 — sp3, в этилене — sp , в ацетилене — sp) Энергия образования четырех связей с избытком покрывает те 500 кДж/моль, которые требовались для возбуждения атома В случаях триго-нальной и дигональной гибридизации одна или соответственно две р-орбитали остаются негибридизованными и имеют вид неискаженных восьмерок Так, атом углерода в этилене имеет три тригонально гибридизованные орбитали и одну чистую р-орбиталь, направленную перпендикулярно плоскости, в которой расположены все три sp орбитали (рис 16) [c.53]

Существует некоторая неуверенность относительно ожидаемой ориентации Н-связи. Из табл. 103 следует, что величина угла N... О = С лежпт в пределах 95—165°. Очевидно, при sp -гибридизации атома кислорода атом водорода может не располагаться точно по оси гибридизованной орбиты (120°). Аналогично угол О. .. N — С не равен строго тетраэдрическому 109°28 и меняется от 100 до 130°. [c.259]

Четыре атома ацетилена лежат на прямой, и это значит, что каждьп атом углерода образует две ст-связи с их хр-гибридизованными орбитами. Каждый атом углерода связан с одним водородом и другим углеродом. Для этого использованы три нары электронов и остаются еш,е четыре валентных электрона. На каждой из четырех негибридизованных р-орбит остается по одному [c.113]

Две 5р-гибридизованные орбитали участвуют в обра-зо вании двух связей, та или иная гибридизация реализуется в зависимости от характера этих связей, третью 5р-гибридизованную орбиталь занимает неподеленная пара электронов и четвертая р-орбиталь является вакантной. Таким образом, особенность синглетных карбенов состоит в том, что в низшем синглетном состоянии несвязывающие электроны занимают одну орбиталь и их состояние может быть достаточно хорошо описано в однодетерминантном приближении. Это отличает карбены от синглетных бирадикалов, для которых существенно то, что несвязывающие электроны в низшем синглетном состоянии занимают две различные, нространст- [c.163]

У атома углерода в молекуле метана СН4 четыре чисто атомные орбиты 2з2р 2р р заменяются четырьмя гибридизованными орбитами одинакового вида и равной энергии (рис. 7). Эти орбиты имеют концентрацию электронного облака вдоль некоторых осей, направленных к вершинам правильного тетраэдра, и цилиндрическую симметрию относительно этих осей. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология