Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Орбитали плоские тригональные

Рис. 20. Схема перекрывания орбиталей в исходном (а) и переходном состоянии (б) (тригональная бипирамида) в реакциях замещения с участием плоско квадратных комплексов. Рис. 20. <a href="/info/20428">Схема перекрывания орбиталей</a> в исходном (а) и <a href="/info/2915">переходном состоянии</a> (б) (<a href="/info/24980">тригональная бипирамида</a>) в <a href="/info/7346">реакциях замещения</a> с участием <a href="/info/96443">плоско квадратных</a> комплексов.

    Однако к ароматичности ведет не только секстетная конфигурация л-электронов. Согласно правилу 4п + 2 Хюккеля относительно устойчивыми плоскими моноциклическими системами атомов с тригональной гибридизацией являются только системы, содержащие 4л -f 2 электронов. Это правило следует из простой теории МОХ, в которой для л-электронной циклической системы низшая связывающая орбиталь всегда заполняется двумя электронами, а все более высокие связывающие орбитали дважды вырождены и заполнены четырьмя электронами. Если число таких орбиталей п, то л-электрон-ная оболочка заполняется 4л + 2 электронами. Следовательно, ароматическими будут плоские моноциклические соединения, содержащие 2, 6, 10, 14 и т. д. л-электронов. Правило Хюккеля хорошо подтверждается на опыте. [c.119]

    ВзН см. разд. 13-2). В этой молекуле к центральному атому бора присоединены три атома водорода. Согласно теории локализованных молекулярных орбиталей, связь в этой молекуле осуществляется в результате гибридизации 2х-орбитали и двух 2р-орбиталей атома бора с образованием трех эквивалентных хр -гибридных орбиталей (рис. 13-3). Каждая гибридная орбиталь имеет на одну треть 5-характер и на две трети р-характер. Поскольку любые две р-орбитали лежат в одной плоскости, а х-орбиталь не имеет пространственной направленности, три хр -ги-бридные орбитали лежат в одной плоскости. Эти три хр -гибридные орбитали, перекрываясь с тремя водородными 1х-орбиталями, образуют три эквивалентные локализованные связывающие орбитали. Каждая из таких связывающих (хр -ь 1х)-орбиталей занята в молекуле ВН3 парой электронов, как это схематически показано на рис. 13-4. На основании представления о гибридньгх орбиталях можно предсказать, что молекула ВН3 должна иметь плоскую тригональную структуру. Угол между межъядерными осями Н—В—Н, называемый валентным углом Н—В—Н, должен составлять 120°. [c.553]

    Делокализация электронов, стабилизующая сопряженные карбанионы, требует изменения электронной конфигурации и формы молекулы. а-Угле-родный атом приобретает 5р -гибридизацию для того, чтобы неподеленная пара занимала р-орбиталь, способную перекрываться с р-орбиталью атома углерода карбонильной группы. В результате эта часть молекулы должна быть плоской, поскольку два тригональных углерода и четыре связанных с ними атома лежат в одной плоскости. [c.818]

    Методы валентных связей, молекулярных орбиталей и поля лигандов можно использовать для описания образования связей не только в октаэдрических комплексах, но и в комплексах с другими координационными числами. В гл. 8 детально обсуждалось применение методов валентных связей и молекулярных орбиталей к простым ковалентным молекулам, таким как ВеСЬ (линейные), ВС1з (плоские тригональные) и СН4 (тетраэдрические). Чтобы применить эти теории к комплексным соединениям той же симметрии, требуются очень незначительные модификации, хотя для описания образования связей может потребоваться учет вместе с 5- и р-орбиталями -орбиталей. [c.241]


    Чаще всего встречаются системы с числом Хюккеля, равным шести, что вполне понятно. Для того чтобы атомы ароматического кольца имели р-орбитали, необходимо, чтобы они находились в яр -гибридизации и, следовательно, в идеале углы связей должны равняться 120° (2,094 рад).Дл того чтобы стало возможным перекрывание р-орбиталей, приводящее к образованию п-облака, ароматическое соединение должно быть плоским или почти плоским. Число тригонально гибридизованных атомов, которые могут образовать плоское кольцо без слишком сильного углового напряжения, равно пяти, шести или семи, а лишь плоское кольцо допускает достаточное перекрывание для образования п-связи. Число Хюккеля, равное шести, соответствует числу я-электронов, которые могут быть предоставлены в общую систему указанным числом атомов кольца. (Совсем не случайно, что бензол, служащий примером ароматического соединения, является также идеальной структурой он содержит шесть атомов, способных отдать шесть п-электронов и образующих шестиугольник, углы которого в точности соответствуют тригональным.) [c.316]

    Рис 13-3 Образование трех эквивалентных гибридных хр -орбиталей атома в результате составления линейных комбинаций из его 1 -, 2р,- и 2ру-орбиталей. Гибридные р -орбита-ли имеют плоскую тригональную ориентацию в пространстве. [c.554]

    Для такого взаимодействия необходимо, чтобы вакантная орбиталь катиона была / -орбиталью. Отсюда следует, что алкильные катионы должны иметь плоскую тригональную структуру. Квантово-химические расчеты, а также ИК- и ЯМР-спектры показывают, что плоская конфигурация алкильных катионов действительно самая выгодная. Согласно расчетам, плоская конфигурация предпочтительна даже для метильного катиона, в котором гиперконъюгация невозможна. Объяснение состоит в том, что шесть валентных электронов плоского катиона СНз расположены на трех л -гибридных орбиталях атома углерода, и поэтому ближе к ядру, чем в пирамидальном катионе СНз" , где они расположены на приблизительно лр -гибридных орбиталях, поскольку л-характер у лр -орбитали больше, чем у лр.  [c.176]

    При образовании ковалентных связей в двухмерной химии возможны два типа гибридизации атомных орбиталей — линейная зр и плоская тригональная 8р  [c.97]

    На странное поведение -электронов указывают результаты недавних расчетов плоской тригональной РеРз по методу ССП [150]. Установлено, что основное состояние есть высокоспиновое состояние Последовательность орбиталей выглядит как [c.270]

    В основном состоянии атом азота с конфигурацией 18 2з 2р имеет три неспаренных электрона и в соответствии с этим трехвалентен в простых соединениях. Следующая орбиталь Зс расположена по энергии слишком высоко, чтобы было возможно промотирование на нее одного из 25-электронов, поэтому валентность нейтрального атома азота никогда не превышает трех. Как уже говорилось, пирамидальное расположение связей можно объяснить, исходя из тетраэдрического распределения электронных пар, считая одну из них неподеленной и три связывающими. В то же время положительно заряженный атом азота изоэлектронен нейтральному атому углерода и может иметь четыре неспаренных электрона, т. е. четыре ковалентные связи. Отрицательно заряженный атом азота изоэлектронен нейтральному атому кислорода, и мы получаем две связи и две неподеленные пары электронов. Когда некоторые из электронов участвуют в образовании я-связей, могут возникать плоские тригональные и линейные структуры. Сведения о строении соединений азота собраны в табл. 10.9. [c.162]

    Характер гибридизации в модели Хюккеля — Пенни не является вполне однозначным гибридизация может привести к плоским тригональным орбиталям, как первоначально предполагалось, а также к двум тетраэдрическим и одной линейной орбитали и к любым промежуточным фор.мам при условии. [c.34]

    Орбитальный подход позволяет показать важность того обстоятельства, что бензол представляет собой плоскую молекулу. Цикл является плоским, потому что тригональные углы связей (яр ) в точности равны углу 120° (2,094 рад) правильного шестиугольника именно подобное плоское строение делает возможным перекрывание р-орбиталей в обоих направлениях, что приводит к делокализации и стабилизации. [c.311]

    В карбониевом ионе атом углерода связан с тремя другими атомами, связи образованы за счет 8р -орбиталей (разд. 2.23), т. е. имеют тригональную структуру и направлены к углам правильного треугольника. Карбониевый ион имеет плоскую структуру. Как же это влияет на стереохимический ход реакции  [c.457]

    Электронное строение многоатомных молекул может быть объяснено образованием локализованных молекулярных орбиталей между каждой парой соседних атомов в молекуле. Для объяснения связи между центральным атомом молекулы (например, углерод в СН4) и присоединёнными к нему периферийными атомами (четыре атома водорода в СН4) часто используют гибридные орбитали, из которых затем строят локализованные орбитали. Если к центральному атому присоединены четыре периферийных атома, для образования локализованных связывающих орбиталей используются четыре эквивалентных sp -гибрида (тетраэдрические гибридные орбитали) при наличии трех периферийных атомов центральный атом использует для образования связей с ними три своих эквивалентных sp -гибрида (плоские тригональные гибридные орбитали) при двух периферийных атомах центральный атом использует два эквивалентных sp-ги-брида (линейные гибридные орбитали). Например, каждую связь С—Н в молекуле СН4 можно представить как электронную пару на локализованной связывающей молекулярной орбитали, образованной sp -гибрида-ми атома углерода и ls-орбиталями атомов водорода [схема связи (sp -I-+ Is)]. [c.595]


    В тетраэдрической конфигурации принимают участие s-, р -, Ру-, pj-орбитали или S-, d y-, d ,-, -орбитали, а в плоско-квадратной конфигурации - s-, р -, Р ,-орбитали. В квадратной (тетраэдрической) пирамиде образование связей происходит с участием dj2. , S-, р -, Ру-, рг-орбиталей, в тригональной бшгарамиде - ,г-, S-, р -, Ру-, р -орбиталей. Образование октаэдрических комплексов обусловлено згчастием d t yi-, d t-, s-, р -, Py-, р,-орбиталей [c.522]

    Согласно теории гибридизации орбиталей геометрия образующихся молекул определяется типом гибридизации хр-гибридизацни соответствует линейная форма, р -гибридизации — плоская тригональная, 5р -гибридизации — тетраэдрическая. [c.89]

    Метильиый радикал, в отличие от молекулы, имеет плоское (почти плоское) тригональное строение, в котором атом углерода расположен в центре треугольника и доступе , для атаки, а остальные атомы водорода по его углам образуют три орбитали Оставшаяся четвертая р-орбиталь состоит из двух равных частей, одна из которых лежит над плоскостью трех vSp --opбитaлeй, а другая — под плоскостью эта орбиталь занята песпареаным р электроном  [c.310]

    Молекула переходного металла должна иметь совокупность -уровней между связывающими орбиталями и разрыхляющими. Лиганд, такой, как галогенид-ион, будет, как правило, присоединяться с образованием плоского тригонального комплекса МЬгХ . Любая из этих -орбиталей, если она свободна, может способствовать присоединению X . Обычно эти орбитали заполнены, как в -молекуле. В таком случае становится возможным присоединение электрофила к центральному атому металла [c.331]

    До сих пор в основном рассматривалась природа связи в двухатомных молекулах, хотя в предыдущей главе при описании резонанса и были сделаны определенные предположения о форме молекул. Сейчас приступим к обсуждению образования связей в молекулах, в которых центральный атом связан более чем с одним соседом. Рассмотрение может быть проведено в рамках как метода молекулярных орбиталей, так и валентных связей. Однако во многих случаях можно предсказать форму ковалентных молекул и без этих методов, исходя из простого предположения, что электрон- ные пары стремятся расположиться так, чтобы находиться возможно дальше друг от друга. Например, можно предположить, что в ряду хлоридов ВеС1г (в газовой фазе), ВСЬ и ССЬ атом хлора присоединен к бериллию, бору или углероду простой двухэлектронной связью, тогда взаимное отталкивание этих электронных пар должно придать молекулам линейную, плоскую тригональную и тетраэдрическую формы соответственно. Они приведены на рис. 8.1. [c.91]

    Для линейных молекул или ионов АХа, молекул в виде плоских треугольников АХз, тетраэдров АХ , октаэдров АХв и квадратных антипризм АХд, в которых все связывающие пары соединяют идентичные атомы или группы, следует ожидать абсолютно правильного геометрического строения и одинаковых длин связей А—Х, что подтверждается экспериментально. В каждом из вышерассмотренных типов молекул связывающие пары занимают геометрически равноценные положения вокруг центрального атома. Однако это не так, если в валентном уровне — пять или семь электронных пар. Например, в тригонально-бипирамидальной конфигурации, принятой для пяти электронных пар, два полярных положения неэквивалентны трем экваториальным. Электронная пара в полярной позиции образует по отношению к ядру угол 90 с тремя экваториальными парами и угол 180° с другой полярной парой, тогда как экваториальная пара образует с другими парами два угла 90° и два угла 120°. Выше уже было показано, что силы Паули, которые заставляют электронные пары находиться в пространстве на максимальном расстоянии друг от друга, являются короткодействующими силами. Поэтому они сильно возрастают при значительном перекрывании орбиталей. Следовательно, отталкивание между ближайшими соседними парами будет более важным, чем между отдаленными парами. В соответствии с этим общее отталкивание, претерпеваемое аксиальной электронной парой, будет большим, чем экваториальной парой. Поэтому можно предсказать, что полярные электронные пары займут равновесные положения на большем расстоянии от ядра, нежели экваториальные пары, так как это уравняет отталкива1[не между любыми электронными па-рами > Эта модель получила экспериментальное подтвержде- [c.220]

    Очевидно, имеет смысл на время вернуться к рассмотрению простых соединений бора формулы ВХз, примерами которых служат тригалогениды. Последние являются мономерами и имеют плоскую тригональную структуру, чем и отличаются от галогенидов бериллия, образующих полимеры, в которых благодаря образованию галогенидных мостиков атомы бериллия окружены тетраэдрически расположенными атомами хлора. Частично это различие может быть объяснено стерическими причинами, так как атом бора заметно меньше, чем атом бериллия (80 и 89 пм). Однако ясно, что такое объяснение неполно, поскольку галогениды бора, кроме того, являются хорошими акцепторами электронов и образуют связи с до-норными лигандами, включая С1", что и приводит к тетраэдрическому строению молекул. Возможно, стабилизация плоского триго-нального расположения частично обусловлена некоторой делокализацией дважды заполненной атомной рг-орбитали галогена по вакантным атомным 2рг-орбиталям бора. [c.151]

    II результате гибридизации -орбитали и двух р-орбиталей каждого атома углерода образуются три плоские тригональные орбитали, две из которых участвуют в образовании связей с водородами, а третья — в образовании обычной (Т-связи между углеродными атомами. Все эти связи лежат в одной плоскости. У каждого атома углерода, кроме того, имеется занятая одним п.дектропом р-орбиталь, ось симметрии которой перпендикулярна плоскости атомов в результате бокового взаимодействия между этими атомными /ь-орбиталями возникает вторая компонента двойной связи (рис. 7). Если и каждой компоненте двойной связи спины электронов спарены, то принцип Паули удовлетворяется. [c.33]

    При образовании ковалентных связей в двухмерной химнн возможны два типа гнбрндизацнн атомных орбиталей — линейная р н плоская тригональная зр  [c.97]

    Какая из перечисленных ниже молекулярных систем обладает, по вашему мнению, плоской структурой Какая из них должна иметь структуру тригональной пирамиды Объясните различия между этими структурами, основываясь на рассмотрении связывающих орбиталей центрального атома. Рассмотрите следующие молекулы и ионы P I3, N I3, Н3О +, sor, BF3, NO3-. [c.146]

    Из данных по энергии стабилизации (21 ккал моль ) [2] и измерению длин связей С—С и С—N (длины связей, имеют промежуточные значения между длинами обычных простой и двойной связей [3]) следует наличие циклического сопряжения в молекуле пиридина. Пять атомов углерода и атом азота составляют плоскую гексагональную структуру, причем все атомы тригонально зр ) гибридизованы и 6/ -я-электроны образуют стабильную делокали-зованную молекулярную орбиталь (I). При этом остающаяся 2/ -орбиталь атома азота перпендикулярна этой молекулярной орбитали, и, следовательно, электронная пара способна к образованию дополнительной связи. Действительно, пиридин обладает слабоосновными свойствами (р/(а = 5,2), что играет значительную роль в его химическом поведении. [c.198]

    Так же как тетраэдрическая гибридизация оказалась необходимой для описания тетраэдрического состояния, для описания этиленоподобного состояния нужна тригональная гибридизация. Из экспериментальных данных известно, что в этилене все шесть атомов лежат в одной плоскости и значения углов не сильно отличаются от 120°. Поэтому связь в такой молекуле должна иметь следующий характер [157] (рис. 8.6). Орбитали двух атомов углерода А и В гибридизованы тригонально, причем орбитали А1 и В1 перекрываются орбитали Лг, Аз, В2 и В3 перекрываются с четырьмя соответствующими водородными орбиталями. Это дает шесть а-связей остаются, кроме того, две несмешанные атомные орбитали атомов Л и В. Эти орбитали перекрываются, что приводит к образованию я-связи, как изображено на рис. 4.9. Данные соображения позволяют написать формулу Н2С = СН2 и сделать заключение, что двойная связь С = С образуется в результате суперпозиции а-орбитали, образованной двумя тригональными АО, и я-орбитали, образованной двумя рг-АО. Такая трактовка приводит непосредственно к двум важным выводам. Прежде всего, чтобы связь была возможно сильнее, перекрывание несмешанных орбиталей р должно быть максимальным. Это требует, чтобы молекула была плоской и длина связи С = С (1,34 А) была короче, чем в случае простой связи (1,54 А). Далее, из нашей трактовки следует, что [c.217]

    В сказанном легко убедиться на примере наиболее важной из таких молекул, именно молекулы бензола СеНв. Бензол является прототипом всех ароматических соединений. Большое число данных, полученных с помощью рентгеновских лучей и изучения колебательного спектра, указывает, что в молекуле бензола атомы углерода находятся в вершинах правильного плоского шестиугольника. Шесть атомов водорода лежат в той же плоскости в радиальных направлениях от атомов углерода, так что все валентные углы равны 120°. Это, очевидно, означает, что атомы углерода тригонально гибридизованы. Направления гибридных орбиталей должны быть выбраны так, как показано на рис. 9.1. Сильное перекрывание орбиталей соседних атомов приводит к образованию локализованных ст-связей С—С и С—Н. Эти связи могут быть описаны в терминах МО или ВС их существенные черты передаются любым из этих методов. Простой подсчет числа электронов показывает, что в бензоле имеется еще шесть электронов они занимают шесть негибридизованных орбиталей формы гантелей, по одной на каждый атом углерода. Если считать плоскость молекулы плоскостью (х, у), то эти электроны занимают АО 2р , направленные параллельно между собой, как показано на рис. 9.2,а. Именно здесь и возникают трудности. В самом деле, если мы будем пытаться выбрать какую-либо одну наиболее подходящую схему спаривания орбиталей, необходимого для локализации связей, то обнаружим, что нет ни одной схемы, которая обладала бы пре имуществами по сравнению с другими. [c.254]

    Этиленовые связи характеризуются тригонально гибридизованным атомом углерода в этом состоянии последний обладает тремя однократно занятыми р -орбиталями, способными к образованию связей, оси которых лежат в одной плоскости под углом 120 друг к другу, в то время как перпендикулярно к этой плоскости располагается однократно занятая р -орбиталь. Перекрывание двух коаксиальных гибридных орбиталей двух углеродных атомов приводит к образованию о-связи, п в положении с минимумом энергии происходит насколько это только возможно полное перекрывание р -орбиталей соседних углеродных атомов при этом осуществляется п-связь. В каждом случае в электронных нарах, образующих связь, спины электронов антп-параллельны. Для достижения максимального перекрывания в л-орбиталях требуется, чтобы оставшиеся четыре гибридные связи, соединенные с концевыми группами, насколько это возможно, лежали в одной плоскости. Вращение вокруг центральной а-связи поэтому затруднено, причем источником барьера вращения является последующее снижение перекрывания л-орбиталей. Отсюда возникает возможность стереоизомерии, поскольку поворот на 180° вокруг а-связи приводит к новому устойчивому плоскому расположению, что впервые было выведено Вант-Гоффом, хотя на основе других предпосылок II]. Отсюда следует, ято замещенные этилены могут сзгществовать в изомерных формах, обобщаемых формулами 1—4  [c.208]

    Если в молекуле имеется два набора заполненных валентных орбиталей, эти наборы располагаются так, чтобы быть по возможности дальше друг от друга, и образующаяся в этом случае молекула линейна. При трех наборах валентных электронов получается плоское треугольное распределение, при четырех наборах — тетраэдрическая связь, пять наборов приводят к тригональной бипиравдиде, шесть наборов — к октаэдрическому типу связи. Образование каждой из этих геометрических фигур обусловлено тем, что наборы валентных электронов располагаются как можно дальше друг от друга. Это общее правило крайне просто в применении и позволяет правильно описать очень большое число соединений, включая большую часть уже [c.446]

    В остальной части книги каждая глава посвящена обсуждению химической связи в определенном клас( е молекул. В главах II—VII рассматриваются структуры наиболее типичных молекул, образуемых элементами от водорода до конца второго периода периодической системы. Таким образом, в этой части книги описаны строение и характер связей в двухатомных, линейных и угловых трехатомных, плоских треугольных и тетраэдрических молекулах, а также в молекулах, no rpoea-ных в виде тригональной пирамиды. Главы VIII и IX представляют собой введение в современные представления о характере связей в молекулах органических веществ и в комплексах переходных металлов. Книга снабжена большим количеством иллюстраций, на которых особым приемом изображены граничные поверхности орбиталей. Мелкие точки, которыми пользовалЬя [c.7]


Смотреть страницы где упоминается термин Орбитали плоские тригональные: [c.571]    [c.353]    [c.137]    [c.295]    [c.122]    [c.97]    [c.184]    [c.34]    [c.73]    [c.2125]    [c.64]    [c.259]    [c.489]    [c.56]    [c.444]    [c.159]   
Теоретические основы органической химии (1973) -- [ c.31 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Орбитали тригональная



© 2024 chem21.info Реклама на сайте