Азот, характер химический атомов

Предельный характер октета (невозможность для атома, окруженного октетом электронов, захвата или принятия в совместное обладание новых электронов) и наличие свободных пар электронов позволили Льюису сделать важный вывод о новом типе проявления валентности атомами подобных элементов. Атом, имеющий свободные пары электронов, на- > пример атом кислорода, серы и особенно азота, может предоставить их в совместное обладание другому атому с неполным октетом или какому-либо иону и образовать таким путем химическую связь, например [c.22]

Большинство ионов в масс-спектре образуется при мономолекулярных процессах, и в широком диапазоне давлений образца их количество прямо пропорционально давлению внутри ионизационной камеры. Однако часто встречаются пики (обычно мало интенсивные), высота которых измеряется с давлением значительно сильнее, чем в случае пиков, образующихся указанным выше образом. Такие ионы возникают в процессе столкновения двух или более молекул [1951]. Некоторые из пиков, высота которых подобным образом зависит от давления, являются острыми, другие размытыми это указывает на то, что эти ионы образуются при реакции, происходящей на пути движения ионов по направлению к коллектору, аналогично реакции метастабильных ионов. Острые пики характеризуют процессы столкновения, происходящие в ионизационной камере. Пики таких ионов, образующиеся при столкновениях в ионизационной камере молекул органических соединений, изучены очень мало, отчасти потому, что их чрезвычайно трудно наблюдать. Осколочные ионы, образующиеся при ионно-молекулярном столкновении в ионизационной камере, будут появляться в тех же самых точках спектра, что и ионы, образующиеся при мономолекулярном распаде, причем относительное число последних будет значительно больше. Ионы, возникающие при столкновениях, иногда обладают массой, большей массы молекулярного иона в этом случае они могут быть легко обнаружены, поскольку их пики не накладываются на пики других ионов. Их можно отличить от пиков примесей по зависимости от давления. Поскольку такие пики встречаются довольно редко, они используются в качественном анализе для установления присутствия определенных групп. Присоединение дополнительной химической группы к молекулярному или осколочному иону наблюдается чаще всего в случае соединений, содержащих атом кислорода или азота. Легче всего удаляется один из электронов неподеленной пары. Следствием его удаления является гибридизация электронных орбит, и проявляется связывающий характер третьей орбиты, так что трехвалентный [c.281]

Структурное сходство пиридина с бензолом объясняет лишь ароматический характер первого из них. Однако благодаря специфическим свойствам атома азота пиридин значительно отличается от бензола в отношении химического поведения. Ввиду того что заряд ядра азота на единицу больше, чем заряд ядра углерода, замеш ение атома углерода бензола на атом азота привело бы к положительному иону последний превраш ается в результате отщепления протона в нейтральную молекулу пиридина с парой неподеленных электронов у азота [c.588]

Для индазолов и бензотриазолов, замещенных по атому азота, известны как 1Н-, так и 2Н-производные. Было показано, что 2Н-производные, структуры 37 и 38 с фиксированными связями, носят о /по-хиноидный характер, и возникает вопрос, насколько в этих соединениях сохраняется ароматический характер. В длинноволновой области УФ-спектров простейших изомерных алкилзаме-щеиных 1Н- и 2Н-индазолов и бензотриазолов существуют значительные отличия [63], тогда как спектры ПМР этих соединений отличаются мало. Химические сдвиги в спектрах ПМР и константы спин-сшшового взаимодействия (в СОСЬ) для 2-метилбензотриазо-ла (39) приведены ниже [63]. Отношение Узе и Лз составляет 0,78 следовательно, на основании критериев ароматичности (обсужденных в гл. 2, разд. 2.2.1) можно сделать вывод, что 2-метил-бензотриазол в значительной степени обладает ароматическим характером. Эти два замешенные соединения лучше рассматривать как делокализованные ароматические системы, а не как диены с ло- кализованными связями. [c.362]

Естественно, что, сравнивая только два вещества, не удается проследить взаимное влияние атомов друг на друга. Так, при сравнении Н— N и Н—СНд видно только влияние атома азота в первом случае и атомов водорода—во втором на химический характер непосредственно не связанного с ними атома водорода. Остается нерешенным вопрос о том, как в свою очередь влияет рассмотренный атом водорода на атом азота в H N и на остальные атомы водорода в СН4. Для того чтобы стала очевидной взаимность влияния атомов или групп атомов, необходимо сравнивать большее число соединений. Так, например, чтобы показать наличие взаимного влияния гидроксильной и карбонильной групп в молекуле жирной кислоты, необходимо сравнить по меньшей мере три соединения кислоту, первичный спирт и альдегид [c.11]

В молекулах, содержащих атом азота, все электроны 2я и 2р участвуют в образовании четырех гибридных орбит. Орбита, занятая неподеленной электронной парой, не точно эквивалентна остальным трем орбитам атома азота и имеет несколько больший 5-характер. То же происходит и в случае атома кислорода, когда он участвует в образовании химических соединений. [c.75]

Разъединение электронной пары происходит с затратой энергии. Если затрачиваемая при этом энергия не компенсируется в результате образования новых электронных пар, то атомы данного элемента не вступают в химическое взаимодействие с атомами другого элемента. Это встречается у некоторых инертных газов, в атомах которых все электроны спаренные. Разъединение электронных пар ограничено числом ячеек для электронного слоя. Так, для электронного слоя (в данном случае и для электронной оболочки) гелия возможна одна ячейка, где и размещаются два электрона атома этого элемента. Возможно допустить разъединение этой пары путем переноса электрона во второй слой, но расчет показывает, что при этом потребуется затратить такое количество энергии (около 400 ккал/г-атом), которое не компенсируется при химических реакциях. Атомы лития, как и атомы других щелочных металлов, имеют по одному электрону во внешнем слое, поэтому литий и все другие щелочные металлы одновалентны. Азот, если исходить из ячеистой структуры его оболочки, может проявлять валентность от 1 до 3 за счет неспаренных электронов. Всего же атом азота может давать на образование ковалентных связей максимально четыре электрона, так как в его внешнем электронном слое имеется всего четыре ячейки. Но азот бывает и пятивалентен, причем одна связь у него ионная. Следовательно, в соединениях, в которых азот пятивалентен, валентность этого элемента имеет смешанный характер. Кислород двухвалентен и фтор одновалентен. Углерод двухвалентен за счет двух неспаренных электронов. Но у атома углерода одна ячейка свобод- [c.73]

На химические превращения ПАН в процессе окисления влияют многие факторы. Введение кислорода и других окислителей ускоряет циклизацию. Новые связи при циклизации образуются в результате миграции пары электронов группы N. Водород при р-углероде приобретает кислый характер. Следовательно, эффективная атака на атом азота и присутствие оснований ускоряют циклизацию. Поэтому щелочи, амины, амиды щелочных металлов, многие нуклеофильные реагенты являются катализаторами циклизации [37]. В процессе превращения ПАН выделяется NH3, H N, Н2О и другие продукты. В полимере обнаружены парамагнитные центры [38], поэтому многие исследователи считают, что циклизация ПАН протекает по цепному механизму. В литературе привод тся [c.322]

Впервые на способность одновалентного водородного атома связывать два атома, на такой двойственный характер водорода обратил внимание М. А. И л ь и н с к и й, когда еще нельзя было объяснить причину этого явления. Еще в 1887 году он указывал, что в соединениях, содержащих азот и кислород, водородный атом способен делить свои единицы химического сродства , что должно отражаться на свойствах данного вещества. [c.116]

Влияние гетероатомов. Кислород представляет собой более электроотрицательный элемент, чем азот, т.е. атом кислорода сильнее удерживает свои электроны, чем атом азота. Следовательно, в фуране участие пары неподеленных электронов гстероатома в ароматическом сопряжении слабее, чем в пирроле фуран имеет менее ароматический, более ненасыщенный характер, чем пиррол. Это предсказание теории подтверждается многочисленными экспериментами, как следует из химического поведения этих соединений (см. ниже). [c.593]

Другое объяснение причин отравления катализаторов, не противоречащее первому, но дополняющее его, вытекает из электронных представлений о сущности механизма каталитических процессов. Согласно этим представлениям, поверхность катализатора заполняется адсорбированными атомами и молекулами реагирующих газов (в данном случае азота и водорода). Между ними и катализатором возникают химические связи, характер которых близок к ионным связям. Адсорбированные атомы азота воспринимают электроны с поверхности катализатора таким образом, в процессе синтеза аммиака азот является акцептором электронов. При переходе электрона с катализатора заряд азота становится отрицательным. Атом водорода, наоборот, отдает свой электрон катализатору, т. е. выполняет роль донора электронов. При этом заряд водорода становится положительным. В результате перехода азота и водорода в ионноесостояниеони соединяются, образуя молекулы аммиака. Из сказанного ясно, что в ходе синтеза аммиака на катализаторе происходят электронные процессы окислительно-восстановительного типа, протекающие в несколько стадий. Наиболее медленной является акцепторная стадия — переход электронов от катализатора к атомам азота. Если выход электронов с поверхности катализатора затруднен, скорость реакции резко уменьшается. [c.282]

Водородная связь. Промежуточный характер между валентным и межмолекулярным взаимодействием носит так называемая водородная связь. Она осуществляется между положительно поляризованным атомом водорода, химически связанным в одной молекуле, и отрицательно поляризованным атомом фтора, кислорода и азота (реже хлора, серы и др.), принадлежащим другой молекуле. То, что подобное взаимодействие не обнаруживается у других атомов, обусловлено уникальными свойствами поляризованного водорода — его малым размером и отсутствием внутрениих электронных слоев. Эти особенности водорода позволяют второму атому приблизиться на столь малое расстояние, которое h u io kuo при взаимодействии с другими положительными частицами, например [c.137]

Это объяснение, которое, возможно, и оправедливо для КО М- нлек сообразования с объемистым триметилбором, не в скрывает, однако, общих закономерностей изменения электронодонорных сво йств циклических иминов в зависимости от величины цикла. Соответствующие причины, скорее, следует искать в различном характере распределения электронов, присущем этим циклам. Эта наиболее общая и фундаментальная причина была вскрыта при исследовании [82] химических сдвигов в ЯМР-спектрах циклических иминов. Полученные результаты представляют прямое физическое доказательство распределения электронов у атома азота в зависимости от величины цикла и показывают, что минимальную электронную плотность имеет атом азота трехчленного цикла этиленимина. В силу этого для него следует ожидать минимальной способности к присоединению протона и, следовательно, минимальной основности. [c.65]

Экспериментальные данные по выделению нейтральных азотистых соединений из деасфальтенизатов нефтей показали [28], что количество осаждаемого неосновного азота в виде комплексов с тетрахлоридом титана зависит от химического типа пефти и мольного соотношения азота и комплексообразователя. Оптимальное соотношение между азотом и четыреххлористым титаном равно 1 15 (г-атом/моль) независимо от типа нефти. С целью более полного извлечения азотистых соединений нейтрального характера в виде нерастворимых в углеводородной среде комплексов использовали способ смешанного комплексообразования с добавкой низкомолекулярного лиганда — диэтиламина. Введение этой стадии осаждения растворимых комплексов при мольном соотношении лиганда к комплексообразователю 0,5- 1,0 1,0 позволило дополнительно выделить от 7 до 10% азотистых соединений. Концентраты, получаемые на этой стадии, отличаются от продуктов, выделенных тетрахлоридом титана на первом этапе, более низким абсолютным содержанием азота, серы, меньшей степенью ароматичности. При таком двухстадийном выделении суммарное содержание нейтральных азотистых соединений в концентратах составило 88—100% от их содержания в исходных деасфальтенизатах. [c.125]

Химические свойства этой хелоновой смолы обусловлены прежде всего амфотерным характером фиксированной группы. Атом азота третичного амина и карбоксильная группа настолько изолированы одна от другой обеими метиленовыми группами, что образование шестичленного хелатного кольца с включением протона не реализуется (ср. разд. 6.6). В противоположность монофункциональной саркозиновой смоле нейтральная аминокислотная форма монофункциональной N-метил-р-аминопропионовой смолы образует в дистиллированной воде очень устойчивые агломераты, так что можно предположить, что фиксированные группы этой смолы существуют преимущественно в форме бетаина. [c.178]

В спектрах ЯМР комплексов К,К-диметилформамида с рядом кислот Льюиса метильные группы, как правило, неэквивалентны,-что свидетельствует о координации кислоты с атомом кислорода. Действительно, если бы координация происходила по атому азота, это сопровождалось бы нарушением двоесвязности характера С—N-связи и привело бы к эквивалентности метильных групп. В спектрах стехиометрических аддуктов отсутствуют пики свободного диметилформамида. При наличии его избытка в спектре наблюдаются сигналы двух пар метильных протонов, один из которых соответствует комплексу, а другой — свободному диметилформамиду. Эти данные показывают, что равновесие смещено в TopoHj комплекса. Сопоставляя химические сдвиги метильных протонов в различных комплексах, оказалось возможным сравнить относительные силы кислот Льюиса [24]. Полученный ряд согласуется с данными ИК-спектроскопии. [c.279]

Рентгеноструктурное исследование Со(И)-хелата LXXIV6 [125] показало, что атом металла в нем является пятикоордина-ционным и взаимодействует с лигандом через донорные атомы серы и азометинового азота с образованием 6-членных металлоциклов при этом одна из двух молекул лиганда участвует в координации также и посредством пиридинового атома азота с образованием 4-членного цикла. На первый взгляд это противоречит полученным нами данным о действии иодистого метила на хелаты LXXIV здесь, однако, следует иметь в виду, что реакция с иодистым метилом проходит в растворе, где химическое поведение атомов азота обоих пиридиновых колец может статистически приобрести эквивалентный характер. [c.186]

Наконец, нужно отметить, что участие неподеленных пар электронов в каком-либо химическом взаимодействии с образованием новых связей (например, присоединение протона к атому азота или кислорода, образование координационной связи с атомом металла, образование водородных связей и т. д.) приводит к значительному снижению энергии несвязывающих уровней и, следовательно, к гипсохромному эффекту. Если неподеленная пара электронов полностью связывается и теряет свой индив 1ду-альный характер, то полосы п а -переходов не наблюдаются. [c.65]

Хотя вхождение во внутреннюю сферу комплексных соединений для иона N S- менее характерно, чем для N-, однако комплексные роданиды все же весьма многочисленны. При их образовании ион N S- иногда (например, в комплексах никеля) присоединяется к центральному атому через азот, иногда (например, в комплексах платины) — через серу. Характер координации зависит от природы не только самого центрального атома (как правило, связь с комплексообразователями нз первого большого периода осуществляется через азот, а из следующихчерез серу), но я других присутствующих во внутренней сфере заместителей. Например, для кобальта известны комплексы с координацией и Со—N S (что обычно) и Со—S N. Пример одновременного сочетания обоих типов координации дает o[Hg(S N)4]— кристаллы этого комплекса содержат кобальт в тетраэдрическом окружении атомов N, а ртуть — атомов S, т. е. твердое состояние рассматриваемого соединения можно было бы формулировать как o(N S).)Hg. Однако по химической функции этот комплекс представляет собой соль кобальта.и ртутнороданидного аниона, т. е. Со и Hg в нем не равноправны. По кристаллохимии роданидов имеется обзорная статья. [c.39]

Над получением криптона и ксенона работало много исследователей— Рамзай и Траверс, Ладенбург и Крюгель, Мур, Дьюар, Валентинер и Шмидт, Астон, Лепап и главным образом Клод, Гомоне и Линде,, которые положили начало промышленным методам извлечения криптона и ксенона. Первые опыты по извлечению криптона и ксенона носили лабораторный характер и сводились к обработке воздуха, сырого аргона, обогащенного криптоном и ксеноном кислорода различными физико-химическими методами — сжигание кислорода с водородом, поглощение азота распыленным металлическим кальцием, разделение остаточной тройной смеси Ат — Кг — Хе адсорбционным методом али же фракционной отгонкой при температуре жидкого воздуха. Эти опыты обогатили экспериментальную методику обработки газовых смесей, содержащих криптон и ксенон, уточнили наши сведения о содержании Кг и Хе в воздухе, позволили исследовать основные физико-химические свойства этих газов, но не могли создать условия для получения этих ценнейших газов в больших количествах. Между тем основной потребитель криптона и ксенона— ламповая промышленность — предъявляет на эти газы громадные требования, исчисляемые десятками и сотнями кубометров. [c.80]