Электроотрицательность и электрические дипольные момент

Четырехфтористый углерод и фтор не имеют дипольных моментов. Температуры кипения трехфтористого азота и фтористого кислорода, как можно установить из приведенных данных, выше соответственно на 19 и 22 , чем значения, полученные методом интерполяции такое повышение температур кипения обусловлено электрическим дипольным моментом молекул — диполь-ный момент фтористого азота больше, чем дипольный момент фтористого кислорода, ввиду того что разница в электроотрицательностях азота и фтора больше, чем кислорода и фтора. [c.265]

Молекула, представляющая собой систему из двух и более атомов или ионов, соединенных посредством межмолекулярных связей в одно целое, электрически нейтральна. Часто имеет место, когда частицы (или функциональные группы) молекулы обладают противоположными (+ или -) зарядами. Алгебраическая сумма этих- зарядов равна нулю. Когда молекула ассиметрична, происходит смещение центра тяжести заряда связующих электронов к более электроотрицательному атому связи, то в этом случае возникает электрический дипольный момент (/ ), величина которого определяется соотношением [c.23]

Почему же для жидкой воды характерно столь сильное взаимное притяжение молекул Ответ на этот вопрос вытекает из самой структуры молекулы воды. Каждый из двух атомов водорода (в молекуле воды) объединяет свой электрон с одним из электронов атома кислорода. Взаимное расположение возникающих при этом двух электронных пар обусловливает У-образную форму молекулы воды (рис. 4-1). Поскольку у атома кислорода имеются еще две неподеленные электронные пары, он несет частичный отрицательный заряд (в вершине У-об-разной структуры). Более электроотрицательный атом кислорода стремится притянуть электроны атомов водорода поэтому на ядрах обоих атомов водорода (протонах) локализуются частичные положительные заряды. Хотя молекула воды в целом электрически нейтральна, ее частичные отрицательный и положительный заряды пространственно разделены, что приводит к возникновению у нее электрического дипольного момента. Благодаря такому разделению зарядов две соседние молекулы воды могут притягиваться друг к другу за счет сил электростатического взаимодействия между части ьш отрицательным зарядом, локализован ным на атоме кислорода одной молекулы воды, и частичным положительным зарядом, локализованным на атоме водорода другой молекулы (рис. 4-1). Такой тип электростатического притяжения называется водородной связью. [c.80]

Приближенную зависимость между разностью электроотрицательностей жа — хв (или Хв — жа) и степенью ионности связи между атомами А и В можно установить, нанеся на график по оси ординат степень ионности, определяемую по экспериментально полученным значениям электрического дипольного момента и межъядерным расстояниям в двухатомных молекулах, а по оси абсцисс — разность электроотрицательностей. Такой график представлен на рис. 6.27. Экспериментальные точки приведены для бромида иода, хлорида иода, галогенидов водорода и галогенидов лития (для молекул в газовой фазе). Усредненная кривая аппроксимирует экспериментальные точки с точностью до 2% для разности А — хъ меньшей 1 и приблизительно Ю% для больших значений ее. Числовые величины, отвечающие этой кривой, приведены в табл. 6.5. [c.169]

Если в молекуле происходит смещение центра тяжести заряда связывающих электронов к более электроотрицательному атому связи, то центры тяжести положительного и отрицательного зарядов не совпадают. В этом случае возникает электрический дипольный момент, величина которого определяется соотношением [c.32]

В связях хлора, брома и иода с углеродом, мышьяком и сурьмой обнаруживаются большие отклонения от этого простого соотношения. Причины этого неизвестны. Весьма мало вероятно, что связь С — Л, соединяющая два атома с одинаковой электроотрицательностью, имеет большую степень ионного характера большой электрический дипольный момент обусловлен, по всей вероятности, несимметричны распределением электронов в нормальной ковалентной связи и неподеленными электронами атома иода. [c.76]

Степень ионности связи. В двухатомной молекуле, состоящей из атомов разных химических элементов, осуществляется полярная химическая связь. Связывающая электронная пара смещена к атому более электроотрицательного элемента. В результате он приобретает небольшой отрицательный заряд д-, а второй атом — равный ему по абсолютной величине положительный заряд д- -., Такая молекула представляет собой электрический диполь и может быть охарактеризована электрическим дипольным моментом. [c.149]

Молекулы NHg имеют большие электрические дипольные моменты (4,44 10 Кл м), поэтому они способны к энергичным диполь-дипольным и ион-дипольным взаимодействиям. Благодаря высокой электроотрицательности азота аммиак может образовывать водородные связи. На одну молекулу в жидком аммиаке приходится в среднем меньше двух водородных связей. В жидком аммиаке существует трехмерная структура, обусловленная образованием водородных связей и диполь-ди- [c.391]

Происхождение. Электрические дипольные моменты кратко упоминались в гл. 2 в связи с концепцией полярности связей, но представляется необходимым более подробно разобрать их происхождение. Молекула обнаруживает суммарную поляризацию, если внутри нее центр положительного заряда (аналогичен центру тяжести) не совпадает с центром отрицательного заряда. Величина момента измеряется произведением эффективного заряда е и расстояния между центрами зарядов <1. В случае сложной молекулы точное расположение этих центров, так же как и величину эффективного заряда, нельзя определить непосредственно, но часто можно рассчитать дипольные моменты на основании концепции моментов связей и затем сопоставить экспериментальные величины с этими расчетными значениями. В общем моменты связей возникают в результате различий в электроотрицательностях и размерах двух связанных атомов, хотя относительная важность этих двух факторов будет изменяться от случая к случаю. Довольно просто можно рассмотреть таким образом все связи в молекуле одну за другой и оценить суммарный динольный момент молекулы как векторную сумму моментов связей. Однако часто этот подход оказывается неприменимым, ибо определяемые экспериментально дипольные моменты могут в очень значительной степени зависеть от третьего фактора, а именно от гибридизации атомных орбиталей. [c.114]

В таких молекулах имеется электрический дипольный момент, т.е. они полярные. Это происходит из-за различной электроотрицательности атомов, участвующих в образовании ковалентной химической связи. [c.209]

Ш.калу электроотрицательности можно взять за основу при определении окислительных чисел атомов в молекулах и сложных ионах. Окислительное число простого иона по определению всегда равно его заряду. В молекуле X Y, в которой атомы X и Y соединены одной ковалентной связью, связывающая пара электронов будет располагаться ближе к элементу с большей электроотрицательностью. Например, если Х = Н(ОС = 3,55) и Y = 1 (ОС = 0,93), то очевидно, что связывающие электроны будут сильнее притягиваться к атому хлора, а не к водороду и распределение плотности заряда в молекуле НС будет таким, как показано на рис. 2.14. Эта молекула полярна, т. е. имеет электрический дипольный момент. Направление дипольного момента показано стрелкой. Знак окисли- [c.33]

Дженкинс [201] по этому поводу пишет Нелегко объяснить знак дипольного момента толуола казалось бы, что относительные электроотрицательности углерода и водорода требуют электрического дипольного момента обратного направления . [c.81]

В рассмотренных случаях при перекрывании двух атомных орбиталей возникали практически неполярные связи, т. е. электроны размещались почти симметрично между двумя атомами. Примером таких связей могут служить связи Н—Н, С—С, I—I. Неполярными являются и связи между атомами с близкими электроотрицательностями, например связи С—Н. Если же электроотрицательности двух атомов сильно различаются, то электроны распределяются между ними несимметрично и возникает заметный электрический диполь Н->-С1. Эта формула показывает, что дробный электрический заряд (обозначается символом б) на атоме водорода положителен, а на атоме хлора отрицателен. В этом случае говорят о полярной ковалентной связи и о дипольном моменте связи . Дипольные моменты отдельных связей в молекуле складываются как векторы и могут как усиливать, так и ослаблять друг друга и даже полностью [c.59]

Поляризация — смещение электронной оболочки и ядер атомов, молекул или ионов друг относительно друга под действием внешнего электрического поля. Приводит к увеличению их дипольного момента. П. химических связей заключается в смещении электронов, осуществляющих ковалентную связь, в сторону более электроотрицательного атома под действием электрического поля. При этом связь становится более полярной, а иногда и ионной. [c.107]

Когда атомы с различной электроотрицательностью образуют связь, на более электроотрицательном атоме создается избыток электронного заряда, а на менее электроотрицательном — избыток положительного заряда. Таким образом, двухатомная молекула может представлять собой электрический диполь и обладать дипольным моментом [c.447]

По энергии сродства к электрону азот стоит на третьем месте среди всех элементов, после фтора и кислорода. Поэтому одним из наиболее устойчивых соединений азота является аммиак. Из приведенного выше (см. гл. 4, 6) следует, что около атома азота в молекуле аммиака имеется свободное пространство и в то же время сильное поле электрического заряда. Последний обусловлен высокой электроотрицательностью атома азота несмотря на ковалентный характер связи азот—водород, электроны смещены к азоту. Дипольный момент молекулы аммиака равен 1,46. [c.255]

В 1926 г. Инголд [52] высказал мысль, что измерения дипольных моментов ароматических и алифатических аминов должны дать подтверждение существования мезомерии. В случае алифатических аминов может проявляться лишь индукционный эффект, тогда как в ароматических аминах должно иметься мезомерное смещение в направлении, противоположном направлению индукционного смещения. Так как азот имеет малую электроотрицательность, то вполне возможно, что мезомерный эффект в ароматических аминах будет перевешивать индукционный эффект, в результате чего направление электрического момента С—N связи переменится на обратное. [c.105]

Если электронная пара односторонне оттянута более электроотрицательным атомом, однако не настолько, чтобы образовались ионы, то такая связь называется полярной. Полярная молекула электрически несимметрична. В такой молекуле, а также в молекулах, образованных по типу ионной связи, можно наметить центры сосредоточения положительного и отрицательного электричества и рассматривать их как диполи. Мерой электрической асимметрии является дипольный момент, который представляет собой произведение заряда на расстояние между зарядами и обозначается через ц. Например, дипольный момент для хлористого калия равен [c.503]

Так, в молекуле хлористого водорода общая электронная пара смещена в сторону более электроотрицательного атома хлора, что приводит к появлению у атома хлора эффективного отрицательного заряда, равного 0,17 заряда электрона, а у атома водорода такого же по абсолютной величине эффективного положительного заряда. Следовательно, молекула НС1 является полярной молекулой. Ее можно рассматривать как систему из двух равных по абсолютной величине, но противоположных по знаку зарядов, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Такие системы называются электрическими диполями. Хотя суммарный заряд диполя равен нулю, в окружающем его пространстве образуется электрическое поле, изображенное на рис. 29. Напряженность этого поля пропорциональна дипольному моменту молекулы х, представляющему собой произведение абсолютного значения заряда электрона q на расстояние I между центрами положительного и отрицательного зарядов в молекуле [c.121]

Химическая связь тем полярнее, чем больше различие в значениях электроотрицательности атомов, между которыми она образована. Так, в ряду С—Н М—Н О—Н, Р—Н полярность связи увеличивается. При попадании молекулы во внешнее электрическое или магнитное поле связь между атомами становится более полярной, длина диполя и дипольный момент увеличиваются. Внешнее поле могут создавать полярные молекулы других соединений. Способность связи становиться полярной (или более полярной) в результате действия внешнего электрического поля называется поляризуемостью связи. [c.89]

Принято считать, что изменения работы выхода, вызванные присутствием адсорбированных веществ, возникают вследствие образования дипольных слоев. Так, электроотрицательные атомы, как, например, кислород на вольфраме, имеют тенденцию притягивать электроны, в результате чего создается избыточный заряд, равный примерно Vie заряда электрона. В результате этого в металле индуцируется электрическое изображение, приводящее к образованию диполя. В том случае, когда дипольный момент отдельных атомных комплексов адсорбата слабо изменяется со степенью покрытия, слой можно рассматривать как конденсатор, потенциал которого пропорционален числу отдельных диполей, приходящихся на единицу поверхности, т. е. пропорционален степени покрытия поверхности адсорбатом. Этот потенциал, или приращение работы выхода, обычно называется контактным потенциалом и выражается через [c.112]

Наблюдаемый электрический дипольный момент радикала ОН (длина связи 0,97 A) равеп 0,33eA. Какой степени ионности и какой разности электроотрицательностей это значение отвечает (Сравните с данными для Н2О разд. 6.9.) [c.186]

На основе зависимости значений энергий связей от электроотрицательности связанных атомов, качественно выведенной из периодической системы и других соотношений, Полинг пришел далее к количественной шкале электроотрицательности. Эта шкала основана на постулате, что увеличение энергии связи между двумя отличными друг от друга атомами D(A—В) сверх значения, вычисленного на основании геометрического среднего D(A—А) и D(B—В), обусловлено частично ионным характером связи А—В. Разность А между D(A—В) и геометрическим средним D(A—А) и D(B—В) сама по себе не используется для расчета электроотрицательности. Вместо этого в качестве удобного критерия разницы в электроотрицательностях между А и В берут величину 0,18 Д. Во всех имеющихся в литературе значениях хд —используют Н в качестве стандарта со значением л н —0,00. Значения электроотрицательностей, приведенные в табл. 7, получены путем добавления аддитивной, константы 2,05, выбранной таким образом, чтобы для элементов первого периода от С до F включительно значения элек-троотрйцательности составили от 2,5 до 4,0. В той же таблице приводятся величины ионного характера некоторых связей с участием кремния в процентах, рассчитанные на основании разности лгд—лгв. В этом расчете используют эмпирическое уравнение, предложенное Полингом и дающее хорошее согласие с экспериментальными данными об электрических дипольных моментах определенных молекул. [c.32]

Мэлони указал, что значения электрических дипольных моментов, ассоциированных с ординарными связями (таким образом, чтобы векторная сумма моментов связей совпадала с результирующим дипольным моментом молекулы), приблизительно пропорциональны разностям электроотрицательностей. Коэфициент пропорциональности равен 1 10 эл.-ст. ед. Но это соотношение справедливо лишь в ограниченно степени. [c.74]

Простейший углеводород — метан (болотный или рудничный газ) СН4, в котором орбитали атома углерода имеют р -гиб-ридизацию (см. рис. 11.13, а). Его тетраэдрически построенная молекула из-за близости электроотрицательностей углерода (2,55) и водорода (2,2) обладает малополярными ковалентными о-связями С—Н. Хотя все четыре атома водорода несут небольшие положительные заряды (-0,065 элементарного заряда), их расположение в вершинах тетраэдра приводит к отсутствию у СН4 электрического дипольного момента. Средняя энергия связей С—Н велика и составляет 415 к Дж/моль. Это и делает возможным прямой синтез СН4 из углерода и водорода [c.341]

Аммиак. Молекула NHg имеет геометрию тригональной пирамиды. Углы между связями составляют 107,78°, т. е. очень близки к тетраэдрическим. Атом азота имеет несвязывающую электронную пару, вносящую вклад в электрический дипольный момент молекулы (рис. 19.3). Связи N—Н обладают малой степенью ионности, так как электроотрицательности азота [c.390]

Колебание сопровождается изменением диполя, если центр тяжести составляюн их ядер (т. е. центр положительного заряда) не совпадает с электрическим центром электронов, ышзанных с ними. Это условие выполняется, если различные атомы обладают разным сродством к электрону. При этом можно считать, что электрон вза1гмодействует с одним атомом больше, чем с другим. Следовательно, ковалентная связь между неодинаковыми атомами связана с наличием дипольного момента. Оценка относительной величины диполя, а следовательно, и интенсивности инфракрасного поглощения, может быть сделана путем рассмотрения относительного сродства к электрону у нескольких простых элементов. Сравнительная шкала электроотрицательности [31] дает следующие величины [c.316]

Дипольный момент молекул. Представим себе, что можно найти центры тяжести отрицательных и положительных частей молекулы. Тогда условно все вещества можно разбить на две группы. Одну группу составляют те, в молекулах которых оба центра тяжести совпадают. Такие молекулы называют неполярными. К iiHM относятся все ковалентные двухатомные молекулы вида Al, а также молекулы, состоящие из трех и более атомов, имеющие высохосимметричное строение, например СОз, Sj, U, СбНб. Во вторую группу входят все вещества, у которых центры тяжести зарядов в молекуле не совпадают, молекулы которых характеризуются электрической асимметрией. Эти молекулы называют полярными. К ним относятся молекулы вида АВ, в которых элементы А и В имеют различную электроотрицательность, и многие более сложные молекулы. Систему из двух разноименных электрических зарядов, равных по абсолютной величине, называют диполем. [c.74]

Снлы притяжения, возникающие между этими соединениями (особенно нитрилоэфирами) и неполярными и насыщенными органическими соединениями, невелики, тогда как с полярными и ненасыщенными веществами, которые могут образовывать водородные связи, возникает сильное притягивающее взаимодействие. Последнее объясняется тем, что нитрилы при наличии в них цианогрупп сами сильно полярны (дипольный момент алкилциани-дов составляет (х = 3,60 /), а фенилцианида [х = 4,05 О) и легко поляризуются, в связи с чем может проявляться действие ориентационных сил. В то же время нитрилы, будучи полярным , индуцируют в ненасыщенных, поляризуемых молекулах электрическое поле, в результате чего возникает некоторое притяжение и к этим молекулам. Но еще сильнее проявляются силы донорно-акцепторного типа, и это прежде всего водородные связи. Донорно-акцепторные силы возникают вследствие того, что нитрилы благодаря электроотрицательности групп N действуют как акцепторы электронов и больше задерживают в колонке вещества, обладающие системой я-электронов с низкой энергией ионизации (ароматические вещества) (ср. разд. В.1). Образование водородных мостиков происходит между нитрилоэфирами, с одной стороны, и спиртами, фенолами, карбоновыми кислотами (т. е. соединениями, содержащими группы ОН) и первичными (в меньшей степени также вторичными) аминами — с другой. Как уже было указано выше (см. разд. В), удельные объемы удерживания пропанола при применении , 2,2>-трис-(цианэтокси)пропана и менее полярного диоктилсебацината почти одинаковы, так как в обоих случаях водородные связи с этими веществами приводят к взаимодействиям с большей энергией по сравнению с другими типами взаимодействий. [c.207]

Если перейти к молекуле, состоящей в общем случае из различных, атомов, то центры тяжести положительных и отрицательных зарядов при отсутствии поля не обязательно будут совпадать. Например, в молекуле хлористого водорода молекулы водорода и хлора связаны межлу собой гомеополярной связью и плотность электронного облака вблиз атома хлора значительно увеличена, так как электроотрицательность, хлора превышает электроотрицательность водорода. Благодаря этому центр тяжести отрицательных зарядов смещен в сторону хлора, а центр тяжести положитб льных — в сторону водорода. Отсюда вытекает, что молекула H I обладает постоянным дипольным моментом независимо от наличия внешнего электрического поля. В симметричных молекулах, типа Н2, I2 и т. г., в которых совпадают центры тяжести положительных и отрицательных зарядов, такое явление отсутствует. Таким образом, можно различать полярные вещества, молекулы которых имеют постоянные дипольные моменты (вода, ацетон, аммиак и др.), и неполярные, у которых молекулы не имеют постоянного дипольного момента. Поляризуемость под действием внещнего поля присуща Kaiv полярным, так и неполярным молекулам. Но полярное вещество, имеющее постоянный дипольный момент, в присутствии электрического поля не просто поляризуется в виде смещения электронной оболочки молекул (индуцируется), а молекулы его стремятся повернуться так, чтобы дипольный момент был направлен вдоль напряженности поля, т. е. занять состояние с наименьшей энергией. Поворот оси молекульь 78 [c.78]

Высокие значения диэлектрического инкремента белков становятся понятными тогда, когда учитывается связывание молекул воды белками, а также наличие так называемых индуцированных диполей. Известно, например, что диэлектрический инкремент растворов фибриллярных белков, находящихся в покоящемся и ориентированном состоянии, один и тот же. С другой стороны, при помещении сухого препарата в атмосферу водяного пара с возрастающей упругостью диэлектрическая постоянная его возрастает с увеличением количества связанной воды. Сопоставление этих данных, говорит о том, что увеличение диэлектрической постоянной воды при добавлении белка, по-видимому, обусловлено и правильной ориентацией связанных молекул воды. Вместе с тем известно, что для большинства молекул, построенных из двух различного вида атомов, центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Этот эффект, который уже обсуждался при образовании водородных связей (см. гл. V), возникает вследствие частично ионного характера большинства ковалентных связей. Частично ионный характер этих связей становится понятным, если учесть, что электроотрицательные атомы (О, Ы) способны оттягивать электронное облако от атома не только водорода, но и углерода. В результате между связанными атомами происходит неравномерное распределение заряда, которое может увеличиться в электрическом поле за счет еще большего смещения электронов в направлении внешнего положительного полюса. Такая связанная пара атомовг становится индуцированным диполем, величина момента которого зависит от абсолютной величины зарядов и расстояния между атомами. Эти моменты индуцированных диполей включаются в общий дипольный момент белковой молекулы и увелич ивают его. Таким образом, суммарный дипольный момент молекулы белка включает в себя не только постоянный дипольный момент, но и моменты индуцированных диполей, равно как и моменты связанных и ориентированных молекул воды. [c.173]

Сварка токами высокой частоты. Нагрев термопластов в высокочастотном поле происходит вследствие способности полярных групп макромолекул поляризоваться во внешнем электрическом поле. Как известно, в связях С—ОН, С—СООН, С—NH2, С—С1, С—Р электронная плотность распределена несимметрично, т. е. электронные орбитали смещены в сторону электроотрицательных атомов — кислорода, азота, хлора, фтора. На этих атомах как бы создается избыток отрицательного электричества, а на углероде — положительного. Связи приобретают полярный характер, а молекула—дипольный момент. Полимеры, содержащие полярные группы, называют полярными полимерами. К ним относятся поливинилхлорид, поливинили-денхлорид, полиамиды, полиакрилаты, эфиры целлюлозы и некоторые другие. Полиэтилен и политетрафторэтилен, в которых полярные связи расположены симметрично друг относительно друга, являются неполярными полимерами, так как дипольные моменты компенсируются. [c.443]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология