Кислород состояния молекулы

Исходя из приведенных данных, строение молекулы Оз можно объяснить следующим образом. Центральный атом кислорода молекулы Оз находится в состоянии хр2-гибридизации (за счет 2 -, 2p .- и 2р, -орбиталей). Две из гибридных 5р -орбиталей центрального атома участвуют в образовании двух <т-связей О—О (дпух молекулярных о< и-орбиталей). Третья хр -гибридная орбиталь (молекулярная сг-орбиталь) содержит неподеленную электронную пару. 2р -Орбиталь центрального атома (расположенная перпендикулярно плоскости расположения атомов) и 2р -орбитали крайних атомов участвуют в образовании нелокализованной я-связи (молекулярная ясв-орбиталь). Таким образом, невозбужденное состояние молекулы Оз отвечает следующему заполнению молекулярных орбиталей [c.320]

Относительная прочность о- и л-связей зависит от периода в периодической системе, в котором расположены образующие молекулу атомы. Для атомов элементов второго периода прочность о- и л-связей примерно одинакова. Элементы, расположенные ниже второго периода, достаточно прочных (р — р) л-связей не образуют. Это можно объяснить следующим образом. Как видно из схемы образования л-связи, для перекрывания р-орбиталей атомы должны быть расположены достаточно близко Друг к другу. В группе сверху вниз радиусы атомов увеличиваются, причем наибольшее увеличение радиусов, примерно на 7з, наблюдается при переходе от второго к третьему периоду. Такое увеличение радиусов приводит к тому, что атомы не могут приблизиться на достаточно близкое расстояние, необходимое для перекрывания р-орбиталей с образованием л-связи. Поэтому атомы элементов, расположенных ниже второго периода, образуют друг с другом только ст-связи. Отсюда становится понятным, например, тот факт, что не существует устойчивых молекул 82 и Р2, аналогичных О2 и N2, хотя в простых веществах сера и фосфор соответственно двух- и трехвалентны, так же как кислород и азот. Сера и фосфор образуют различные полимерные молекулы, состоящие из большого количества атомов, только с ст-связями. Полимерное строение молекул серы и фосфора является причиной того, что простые вещества, образуемые этими элементами, находятся при обычных условиях в твердом состоянии. Молекулы, в которых азот и фосфор, кислород и сера образуют только а-связи, имеют одинаковое строение, например, ЫНз и РНз, Н2О и Н23. [c.83]

По сравнению с диамагнитными соединениями парамагнитные соединения характеризуются более сложными спектрами УФС и РФС. Молекула кислорода имеет два неспаренных я -электрона. Спектр УФС кислорода приведен на рис. 16.11. Фотоионизация электрона с частично заполненной разрыхляющей молекулярной Лд(2р)-орбитали характеризуется первым пиком в спектре УФС, реализуется только одно ионное состояние. В то же время фотоионизация электрона с одной из других заполненных молекулярных орбиталей приводит в каждом случае к двум электронным состояниям иона О2. Таким образом, если электрон удаляется с заполненной связывающей я -орбитали, то на ней остается неспаренный электрон, спин которого может быть параллелен или антипараллелен спинам двух неспаренных электронов, находящихся на разрыхляющей я -орбитали. Если спин оставшегося электрона параллелен спинам электронов на л -орбитали, то мы будем иметь три неспаренных электрона, полный спин 5 = 3/2 и электронное состояние лля молекулы О . При другом направлении спина электронным состоянием молекулы 02 будет П . Состояния П и П молекулы О2 имеют различные энергии, и, таким образом, ионизационный пик я -орбитали расщепляется. В табл. 16.4 приведены наблюдаемые характеристики молекулы О2, полученные из спектров УФС и РФС. [c.343]

Молекула миоглобина схематически изображена на рис. 20-25. Как и в цитохроме с, четыре из шести октаэдрических координационных положения вокруг атома железа заняты атомами азота, принадлежащими гему. Пятое положение занимает атом азота от гистидина. Однако в шестом положении лиганд отсутствует. В этом месте может координироваться молекула кислорода, указанная буквой XV в кружке. В миоглобине атом железа находится в состоянии окисления + 2. Если железо окисляется, молекула дезактивируется и место кислорода занимает молекула воды. [c.261]

Основное положение этой теории заключается в том, что при автоокислении кислород присоединяется к окисляемому телу А в виде целой молекулы, переходящей при этом из недеятельного в активное состояние. Последнее явление характеризуется разрывом одной из связей, удерживающих атомы кислорода в молекуле 0 [c.346]

Диоксид кремния 8Юг — кристаллическое соединение. Различие в агрегатном состоянии диоксида углерода и диоксида кремния объясняется разным характером и пространственным расположением свя зей элемент — кислород. В молекуле СО2 атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, образуя с каждым из них одну sp-гибридную а-связь и одну л-связь. Взаимодействие между линейными и неполярными молекулами диоксида углерода ограничивается лишь слабыми силами дисперсионного характера. [c.200]

Валентные орбитали кислорода в молекуле воды находятся в состоянии 5р -гибридизации, причем две 5р -гибридных орбитали свободны, поэтому возможно присоединение одного она водорода по донорно-акцепторному механизму [c.53]

Какие электронные состояния молекулы А10 могут возникнуть при образовании ее из атома алюминия в основном состоянии и атома кислорода в основном состоянии [c.24]

Закон постоянства состава. Состав молекулярного соединения остается постоянным независимо от способа его получения. В отсутствие молекулярной структуры в данном агрегатном состоянии его состав зависит от условий получения и предыдущей обработки. Возьмем, к примеру, аммиак. Независимо от способов получения (прямой синтез из элементов, разложение аммонийных солей, действие кислот на нитриды активных металлов и т. п.) состав молекулы аммиака всегда постоянен и неизменен на атом азота приходится 3 атома водорода. А для оксида титана (2-[-) состав соединения зависит от условий получения температуры и давления пара кислорода. В молекуле аммиака, состоящей лишь из четырех атомов, исключается изменчивость состава. Оксид же титана (2-f) представляет собой фазу, состоящую из огромного числа атомов (порядка постоянной Авогадро), которая и определяет свойства этого соединения. Это— ярчайший пример перехода количества в качество коллектив из колоссального числа частиц обладает уже новым качеством — непостоянством состава. [c.24]

Между тем электронное состояние молекулы может быть различным. Например, при поглощении света подходящей частоты электрон может перейти в возбужденное состояние. В этом случае молекула в целом возбуждена и характеризуется другой потенциальной кривой. Если эта кривая имеет минимум, то молекула в возбужденном состоянии колеблется не диссоциируя, пока не перейдет в основное состояние. Таким образом, молекула одного 1и того же вещества ха.рактеризуется целым набором потенциальных кривых, каждая из которых отвечает определенному электронному состоянию молекулы. На рис. 107 показаны для примера потенциальные кривые наблюдаемых экспериментально электронных состояний молекулы кислорода. [c.202]

НО не циклическую структуру. При этом центральный атом кпслорода находится в состоянии бр -гибридизации, связи его с двумя крайними атомами кислорода не равноценны одна из них простая, а другая — двойная. Между тремя атомами кислорода в молекуле озона возможны два варианта расположения электронов, которые изображают формулами [c.378]

Так как атом кислорода в отличие от водородного многоэлектронен, заранее можно предугадать, что учение о состояниях молекул О г будет более сложным. Основное состояние обычной нейтральной молекулы кислорода имеет следующую электронную конфигурацию [c.170]

Как показывает опыт, под действием электрического тока разлагаются на водород и кислород преимущественно молекулы НгО (М = 18), а не НгО (Л4 = 20). Путем достаточно длительного электролиза обычной воды и последующей перегонки остатка тяжелая вода может быть получена в практически чистом состоянии. [c.503]

В реакциях окисления мы встречаемся с еще одним обстоятельством. Реакция НН + О КООН, в Которой участвует молекула кислорода в триплетном состоянии, не может протекать из-за нарушения закона сохранения спина (спин исходной системы равен 1, спин продукта равен 0). Цепной радикальный механизм позволяет преодолеть это препятствие. Применение внешних источников инициирования (свет, электроны, инициаторы, активная поверхность) ускоряет цепной процесс. Таким образом, возникновение активных промежуточных частиц и их многократное участие в отдельных стадиях сложного процесса и является преимуществом цепного процесса, объясняющим широкую распространенность цепных реакций. Чаще всего цепная реакция — экзотермический процесс. В отличие от одностадийных экзотермических реакций в цепном процессе часть энергии исходных веществ переходит в энергию промежуточных частиц, обеспечивающую им высокую активность. Чаще всего это химическая энергия валентноненасыщенных частиц — свободных радикалов, атомов, активных молекулярных продуктов со слабыми связями. Реже это колебательновозбужденные состояния молекул, в которых молекулы вступают в реакции. И в том, и в другом случае имеет место экономное использование энергии суммарного процесса для ускорения превращения исходных частиц в продукты. Размножение активных частиц в разветвленных и вырожденно-разветвленных реакциях является уникальным способом самообеспечения системы активными промежуточными частицами. Разветвление цепей позволяет преодолеть высокую эн-дотермичность актов зарождения цепей и во многих случаях отказаться от внешних источников инициирования. [c.219]

Вода в твердом состоянии представляет собой кристаллическое вещество (рис. 6.1). В кристалле льда атом кислорода каждой молекулы воды образует две водо- родные связи с соседними молекулами [c.111]

Так как квантовые числа электронов такой пары различны, принцип Паули не имеет больше силы и спины электронов могут быть как антипараллельными (диамагнитное состояние), так и параллельными (парамагнитное состояние). В первом случае возбужденное состояние рассматривают как синглетное (основным состоянием большинства молекул является синглетное состояние) во втором случае — это три-плетное состояние. Следует обратить внимание на то, что основное состояние молекулы кислорода правильнее изображать в виде триплета, а не бирадикала. Молекулы с возбужденными электронами обладают повышенной реакционной способностью, поскольку возбужденный электрон может быть легко удален действием электрофильных реагентов. Данные обсуждаемой реакции, приведенные Хэммондом, говорят [c.394]

Жидкофазные реакции окисления охватывают процессы, при которых исходное сырье, промежуточные и окончательные продукты реакции находятся в виде жидкой фазы. Кислород или содержащий кислород газ подается в жидкую фазу, в которой протекает реакция между растворенным кислородом и молекулами исходного вещества. Газообразные продукты разложения, непрореагировавший кислород и инертные газы выводятся из системы в парофазном состоянии. [c.209]

В качестве переносчиков энергии могут выступать ароматические углеводороды (бензол, нафталин и др.) и их производные. Кроме того установлено, что полиядерные ароматические соединения, адсорбированные на поверхности частиц силикагеля, оксидов алюминия и магния, способны передавать энергию возбужденного состояния молекулам Oj с образованием синглетного кислорода. Это говорит об участии Oji Ag) в гетерогенном фото-стимулированном окислении адсорбированных на поверхности частиц природного аэрозоля соединений. [c.157]

Здесь атом ссры, как и иентрзльный атом кислорода в молекуле озона, находится в состоянии 5//--гибрндн, аци[ и уго.и 0.S0 близок к 120°. Орие1Ггированиая перпендикулярно к плоскости молекулы рг-орбиталь атома серы ие участвует в гибридизации. За счет этой орбитали и аналогично ориентированных /Уг-орбиталей агомоа [c.385]

С кислородом бор образует борный ангидрид В2О3. Это кристаллическое вещество, т. пл. 450 °С, т. кип. 2250 °С при охлаждении расплава образуется стекловидная фаза. В газообразном состоянии молекула В2О3 HiyieeT строение, показанное на рис. 3.9. [c.330]

Исходя из приведенных данных строение молекулы О3 можно объяснить следующим образом. Центральный атом кислорода молекулы О3 находится в состоянии 5р -гибриднзации (за счет 25-, 2р и 2ру-орбиталей). Две из гибридных хр -орбиталей центрального атома участвуют в образовании двух а-связей О—О (двух молекулярных асв-орбиталей). Третья р -гибридная орбиталь (молекулярная а-орбиталь) содержит неподеленную электронную пару. гр -Орбиталь центрального атома (расположенная перпендикулярно плоскости расположения атомов) и гр -орбитали крайних атомов участвуют в образовании нелокализованной я-связи (молекулярная я в. орбиталь). Таким образом, невозбужденное состояние молекулы О3 отвечает следующему заполнению молекулярных орбиталей [c.347]

Реакция (15.8) представляет собой самопроизвольную диссоциацию растворителя. Она осуществляется лишь в очень небольшой степени. При комнатной температуре лишь примерно одна из каждых 10 молекул находится в диссоциированной форме. Как известно, в жидкой воде имеются прочные водородные связи. Это означает, что атом водорода, принадлежащий одной молекуле воды, притягивается к неподеленной паре электронов на атоме кислорода соседней молекулы. В некоторых случаях возможен полный перенос протона к соседней молекуле. По-видимому, одновременно происходит перенос от другой молекулы к атому кислорода, который лишился своего протона. В резу.гтьтате этих легко идущих переносов протона от одной молекулы к другой в воде в среднем существует некоторая часть молекул, правда очень незначительная, находящихся в диссоциированной форме. Ни одна конкретная молекула не остается в таком состоянии достаточно длительное время равновесие восстанавливается очень быстро. Установлено, что в среднем перенос протона от одной молекулы воды к другой происходит приблизительно 1000 раз в секунду. [c.75]

Вернемся к рассмотрению пространственной структуры молекулы воды. При ее образовании происходит sp -гибридизация атомных орбиталей кислорода. Именно поэтому валентный угол НОН в молекуле Н2О (104,5°) близок не к 90°, н к тетраэдрическому углу ( 109,5°). Небольшое отличие этого угла от 109,5° 10ЖН0 понять, если принять во внимание неравноценность состояния электрон- ibix об.,1аков, окружающих атом кислорода в молекуле воды. В самом деле, в молекуле метана все восемь электронов, занимающие в атоме углерода гибрид- [c.138]

Низкая энергия электронов несвяэьшающей орбитали (неподелен-ной пары) атома кислорода в молекуле оксида углерода (И) обусловлена его чрезвычайно высокой элект роотрицательностью в тре. валент-ном состоянии. [c.33]

Указанные особенности изменения агрегатных состояний серы при нагревании объясняются следующим образом. Сера в простом веществе, как и кислород, двухвалентна. Однако в отличие от кислорода сера при обычных условиях не может образовывать аналогичных кислороду двухатомных молекул 5 = 5 с одной о- и одной я-связью. Как отмечалось при рассмотрении видов химических связей, элементы, расположенные в периодической системе ниже второго периода, я-связей за счет перекрывания р-орбиталей не образуют. Значит, атомы серы в сере связаны друг с другом одиночными связями. При обычных условиях наиболее устойчивыми оказываются восьмиатомные молекулы серы 5в, имеющие циклическое строение [c.188]

Такие структуры имеются в воде, каждая молекула которой обладает двумя атомами И и двумя неподеленными электронными парами от атома кислорода О. Молекулы Н2О объединяются в ажурные тетраэдрические структуры. В вершинах тетраэдров находятся атомы О, от которых под,углами, близкими к 109° (вследстйие хр -гибридизации четырех орбиталей кислорода), расходятся четыре связи — две атомные и две водородные. Атомы кислорода, лежаш,ие в одной плоскости, образуют вершины не квадратов, а правильных шестиугольников, располагающихся слоями и определяющих гексагональную симметрию (см. гл. IV, 5) кристаллического льда. Такое расположение молекул, приводящее к образованию многочисленных пустот, объясняет меньшую плотность льда по сравнению с жидкой водой, в которой около 15% молекул воды уходят из узлов кристаллической решетки и заполняют-ее полости. Однако и в жидком состоянии вода сохраняет, в основном, структуру льда. [c.95]

Очевидно, что если процесс сдвига электронов дойдет до конца в направлении, указанном стрелками, то гидроксильный и карбонильный кислород поменяются ролями и сдвиг электронов должен будет совершаться уже в обратном направлении. Мы имеем дело с ТИ1П1ЧНЫМ проявлением мезомерии наиболее устойчивое состояние молекулы находится в промежутке между обеими крайними формулами (граничными структурами ) [c.190]

Для некоторых веществ, согласно данным опыта, энтропия вблизи Г = О К (при наиболее низкой температуре, для которой получены экспериментальные данные для системы) имеет значительную величину. Эта остаточная энтропия свидетельствует о неполной упорядоченности системы даже в близкой окрестности абсолютного нуля. Примером могут служить кристаллы СО и КзО. Молекулы этих веществ линейные, с очень малым дипольным моментом. Разница в энергиях взаимодействия при параллельных и антинараллельных ориентациях соседних диполей (допустим, для пар СО. .. СО и ОС... СО) чрезвычайно мала, так что даже вблизи ОК вероятности двух ориентаций почти равны. Предположив, что вблизи абсолютного нуля возможны два состояния молекулы СО или N50, найдем остаточную энтропию кристалла 5оот = к п 2 = 1п 2 = 5,76 Дж. Xмoль . Экспериментально найденная остаточная энтропия кристаллов СО и. N50 близка к згой величине. Остаточная энтропия льда (3,4 Дж-К 1 моль -1), согласно объяснению Полинга, обусловлена тем, что для протона имеются два возможных положения равновесия между атомами кислорода в кристалле и, следовательно, число возможных конфигураций кристалла огромно. [c.169]

Существуют неизбежные проблемы, связанные с радикальной полимеризацией поверхностных покрытий. Кислород ингибирует радикальную полимеризацию, эффект усиливается высоким отношением поверхность/объем в тонких пленках. Кислород может также тушить возбужденные триплетные состояния молекул инициаторов (хотя инициаторы и аминной, и тиоловой природы создают некоторую защиту). Далее, полимеризация двойных связей включает физическое сокращение, которое может изменять сцепление с подложкой. Анионная полимеризация еще более чувствительна к ингибированию кислородом, чем радикальная полимеризация, и не подходит для применения в пойерхностных покрытиях. Значительно более многообещающей является катионная полимеризация. Если другие нуклеофильные соединения, отличающиеся от мономера, могут быть устранены, то возникает ситуация, когда полимеризация продолжается длительное время после прекращения облучеиия, пока в принципе все функциональные группы не будут исчерпаны. Катионная полимеризация не ограничивается олефиновы-ми мономерами, а может также проходить с напряженными циклическими системами типа циклоалифатических и других эпоксидов. При раскрытии колец происходит незначительное сжатие, а с некоторыми мономерами возможно даже слабое расширение. Кислород, по-видимому, не ингибирует катионную полимеризацию, хотя очень серьезной проблемой является легкость, с которой развитие реакции может быть прервано следами нуклеофильной примеси. [c.261]

Фотохимическим способом можно приготовить ряд других физиологически активных соединений. Например, это проста-гландины — имеющие большое химиотерапевтическое значение гормоны, — которые можно синтезировать, начиная с фотолиза циклических кетонов. В другой сфере производства путем фотоокисления цитронеллола получаются стереоизомеры окисленного розового, применяемые в парфюмерии. Возбужденный (синглетный) кислород (см. с. 175) образуется путем фотосенсибилизации красителем типа бенгальского розового, который передает энергию возбуждения иа основное (триплетное) состояние молекулы Оз при сохранении общего спина, Гидроперок-сиды образуются присоединением синглетного кислорода к двойной связи, а последующее восстановление дает соответствующие спирты. Аллильная перегруппировка в кислом растворе, сопровождаемая дегидрированием, приводит к конечному продукту [c.286]

В силу недостатка электронов в молекуле С г [четыре внешних электрона на шесть вакансий 2рп и 2рсг )] углерод в виде двухатомного образования (в противоположность N г) является реакционноспособным, а потому так же, как и кислород, не стремится в столь большой степени, как азот, выйти из круга многообразных, связанных с другими элементами соединений (впрочем, следует упомянуть о скоплении угля и графита в земной коре). Существенную роль играет при этом очень близкое положение уровней 2рл и 2ра, что способствует образованию триплетного реакционноспособного состояния молекулы Сз. [c.357]

При потенциалах, близких к мак -еимуму тока на поверхноети металла начинается хемосорбция кислорода, который образуется из молекул воды или киелорода, находящегося в растворе. Максимум тока ( кр) соответет-вует максимальному (критическому) току растворения металла в активном состоянии. При высоких скоростях растворения металла концентрация образующихся катионов металла и анионов из раствора может превысить концентрацию насыщенного раствора соответствующей соли, и на поверхности металла образуется пленка соли, скорость растворения которой будет зависеть от диффузии ионов в глубь раствора. Однако в большинстве случаев при потенциалах, близких к Еп, на поверхности металла начинается хемо-сорбция кислорода из молекул воды, которая усиливается о ростом потенциала. [c.26]