Водород, строение атома

Водородная связь объясняет аномально высокие температуры кипения и плавления ряда веществ, аномальную диэлектрическую проницаемость и не соответствующую строению молекул растворимость. Различают два вида водородной связи межмолекулярную и внутримолекулярную. В первом случае атом водорода связывает два атома, принадлежащих разным молекулам (например, растворителям и масляному сырью), во втором случае оба атома принадлежат одной и той же молекуле. Образование водородной связи наиболее вероятно при пониженных температурах с повышением температуры водородные связи ослабляются или рвутся вследствие усиления теплового движения молекул. [c.217]

Исходя из строения ато.ма водорода а) указать возможные валентные состояния и степени окисленности водорода б) описать строение молекулы Hj с позиций методов ВС и МО в) обосновать невозможность образования молекулы Нз. [c.219]

Гидроксиламин - кристаллическое вещество, т. пл. 33 °С, ядовит. Геометрическая форма молекулы гидроксиламина - пирамида, в вершине которой находится атом азота, а в основании располагаются атомы кислорода и водорода. Строение молекулы КНгОН можно представить так [c.400]

Влияние давления водорода на селективность протекания Сз- и Сб-дегидроциклизации н-гептана и н-октана в присутствии нанесенных Pt-катализаторов обсуждается в интересном цикле работ И. И. Левицкого, X. М. Ми-начева и сотр. [132—135]. В частности показано, что увеличение давления Нг изменяет направления Сз- и Сб-дегидроциклизации н-октана при 375°С над Pt/ в сторону большего образования 1,2-дизамешенных циклов (1-метил-2-этилциклопентан и о-ксилол). Предполагают, что обе реакции проходят через обшую стадию— образование моноадсорбированных комплексов, строение которых определяет направление этих реакций, а последуюшие превращения ведут к возникновению пя-ти- или шестичленных циклов. При этом авторы исходят из развиваемой ими концепции, согласно которой направления Сз- и Сб-дегидроциклизации н-октана определяются соотношением эффективных зарядов С-атомов реагирующей молекулы углеводорода и атомов (ионов) металла, входящего в катализатор. В зависимости от указанного соотношения атом металла вытесняет из молекулы углеводорода либо протон (далее осуществляется протонный механизм), либо гидрид-ион ( гидрид-ионный механизм) с последующим образованием моно-адсорбированного комплекса. Последующий путь циклизации н-октана с образованием пятичленного цикла или ароматического углеводорода определяется второй стадией процесса циклизации — образованием диадсор-бированного комплекса. Представления, изложенные в работах [132, 134], иллюстрируются следующей схемой, [c.234]

Изолированная молекула воды имеет уголковое строение. Атом кислорода находится в состоянии 8р -гибридизации. Две орбитали идут на образование связей с водородом, на двух других располагаются неподеленные пары (см. рис. 3.9). Такое строение выделяет воду из всех соединений, в которых существуют водородные связи. Только в воде число протонов равно числу неподеленных пар, и поэтому только в воде осуществляется объемная [c.243]

Чтобы у учащихся сложилось правильное представление о строении молекул, необходимо дать сведения о пространственном строении молекул углеводородов на примере одного из них (например, метана). В конце XIX в. молодые ученые Вант-Гофф и Ле-Бель независимо друг от друга показали, что соединение с четырьмя заместителями имеет тетраэдрическую структуру в центре трехгранной пирамиды (тетраэдра), в вершинах которой располагаются атомы водорода, находится атом углерода, связанный со всеми четырьмя атомами водорода. Такую модель можно сделать из пластилина и палочек (см. рис. 1). Тетраэдрическая конфигурация соединений углерода объясняется р -гибридизацией валентных электронов углерода. [c.49]

Атом углерода в метане образует четыре а-связи с водородом. Строение молекулы метана можно представить в виде тетраэдра (рис. 3.62), в центре которого находится атом углерода, а по углам — четыре атома водорода [89]. На рис. 3.63 представлено строение молекулы этана и пропана. [c.247]

По мере расширения представлений о строении ато- MOB создавалась основа для научного истолкования самых разнообразных реакций окисления и восстановления как с участием кислорода и водорода, так и без [c.126]

С органическими соединениями, молекулы которых отличались внушительными размерами, дело обстояло сложнее. Используя методы начала XIX в., было очень тяжело, вероятно и невозможно, установить точную эмпирическую формулу даже такого довольно простого по сравнению, например, с белками органического соединения, как морфин. В настоящее время известно, что в молекуле морфина содержатся 17 атомов углерода, 19 атомов водорода, 3 атома кислорода и 1 атом азота ( ijHisNOa). Эмпирическая формула уксусной кислоты (С2Н4О2) намного проще, чем формула морфина, но и относительно этой формулы в первой половине XIX в. не было единога мнения. Однако, поскольку химики собирались изучать строение молекул органических веществ, начинать им необходимо было с установления эмпирических формул. [c.74]

При проведении реакции в среде бензола под давлением водорода (7 ат) показано, что скорость реакции в некоторой мере зависит от строения радикала литийорганического соединения. Добавки платины и палладия каталитического эффекта не оказывают [1]. [c.5]

Но, согласно новым представлениям о строении атома, атом имеет ядро, состоящее из протонов (и нейтронов). Протоны и нейтроны примерно равны по массе, и, следовательно, массы всех атомов должны быть кратными массе атома водорода (состоящего из одного протона). Гипотеза Праута возродилась, зато вновь возникли сомнения относительно того, какими должны быть атомные массы. [c.167]

Частицы и волны. Теория Бора, с основными положениями которой мы познакомились в 6 и 7, давая возможность определить положение линий в спектре водородного атома (и некоторых других простейших атомных систем), не могла, как это уже указывалось, объяснить ряд других явлений, например различия в интенсивности этих линий. Она оказалась недостаточной также для объяснения строения атомов более сложных, чем атом водорода, и, что особенно важно для химии, не могла объяснить в общем случае связь между атомами в молекулах, т. е. природу химической связи. [c.43]

Для соединений с одинаковой катионной частью полярность зависит от химического строения исходной органической кислоты чем более протонирован атом или атомы водорода в [c.304]

Самозатухающие ненасыщенные полиэфиры готовят из тетра-галогензамещенных ди-О-алкилпроизводных дифенилолпропана такого строения (Н — атом водорода или алкил Сх—Сз) - [c.53]

Существует еще одна, более простая, взаимосвязь между кислотностью кислородсодержащих кислот и их строением. Кислотность таких кислот возрастает с увеличением вокруг центрального атома числа атомов кислорода, к которым не присоединен атом водорода. Эта взаимосвязь иллюстрируется данными табл. 11-2, из которых видно, что показатель кислотности рК кислородсодержащих кислот действительно является функцией числа п в обобщенной формуле ХО (ОН) и значительно меньше зависит от ш. [c.487]

Строение атома водорода. Атом водорода имеет наиболее простое строение в нем есть только один электрон, движущийся в поле ядра. Для такой системы функция потенциальной энергии, [c.20]

Теория строения в органической химии возникла и развивалась на основе представления о тетраэдрическом строении углеродного атома. Она получила мощный стимул для своего развития в электронной теории валентности, основные положения которой рассматривались в гл. 5. Теперь можно выражать строение большого числа органических соединений с помощью простых схем, описывающих связи-, они легко могут быть преобразованы в трехмерные модели, отвечающие разнообразию молекулярных свойств. Однако существует большое число соединений, для которых обычная структурная теория не-дает исчерпывающего описания, поскольку используемые структуры не отражают в достаточной мере действительного строения молекул. В ряду таких соединений особое место занимают ароматические углеводороды, или арены, и в частности бензол СбНб, который заслуживает наибольшего внимания. Несмотря на то что эти соединения напоминают полиены в том отношении, что они содержат меньше 2п 2) п атомов водорода на атом углерода, их химическая устойчивость приближается к устойчивости алканов. [c.207]

Введенное Бутлеровым понятие о химическом отроении отнюдь не сводится к представлению о расположении атомов и распределении связей в молекуле. Бутлеров неоднократно подчеркивал необходимость учитывать существование взаимного влияния между отдельными атомами и атомными группами в молекуле. Он показал, что типические реакции каждой атомной группы, каждого структурного элемента молекулы не остаются неизменными. Полнота их проявления и специфические особенности зависят от характера всех атомов, входящих в молекулу, даже непосредственно не связанных с данной атомной группой, от их числа, взаимных отношений, характера связи и т. д., т. е. в конечном счете от химического строения молекулы в целом. Так, Бутлеров писал ...мы имеем право сказать, что напр, в СНдС три атома водорода и атом хлора, будучи соединены с углеродом, не соединены непосредственно между собою в СНзО также водород и кислород соединены с С и не соединены между собою. Из этого однакоже вовсе не следует, чтобы атомы эти вовсе не обнаругки-вали друг на друга никакого влияния только это влияние будет влиянием другой категории,— его можно называть взаимным влиянием атомов, непосредственно между собою не соединенных)) (А. М. Бутлеров. Там же, стр. 452). [c.15]

Не составляет труда записать волновое уравнение Шрёдингера для атома лития, состоящего из ядра и трех электронов, или атома урана, состоящего из ядра и 92 электронов. Однако, к сожалению, эти дифференциальные уравнения невозможно решить. Нет ничего утешительного в том, что строение атома урана в принципе может быть найдено путем расчетов, если математические (хотя отнюдь не физические) трудности препятствуют получению этого решения. Правда, физики и физикохимики разработали для решения уравнения Шрёдингера множество приближенных методов, основанных на догадках и последовательных приближениях. Проведение последовательных приближений существенно облегчается использованием электронно-вычислительных машин. Однако главное достоинство применения теории Шрёдингера к атому водорода заключается в том, что она позволяет получить ясную качественную картину электронного строения многоэлектронных атомов без проведения дополнительных расчетов. Теория Бора оказалась слишком упрошенной и не смогла дать таких результатов, даже после ее усовершенствования Зом-мерфельдом. [c.374]

Определенные окислители, такие, как 1) кислород в присутствии горячей меди или 2) точно отмеренное эквивалентное количество трехокиси хрома СгОз, отнимают от сшфта молекулу водорода один атом от гидроксильной группы, а другой — от связанного с ней углеродного атома. Между кислородом и углеродом при этом возникает двойная связь (построенная из а- и л -связей), совершенно аналогичная по своему орбитальному строению двойной углерод-углеродной связи (рис. 21.18). Образовавшаяся функциональная группа С = 0 известна как карбо- [c.151]

В отличие от большинства зарубежных ученых Бутлеров сразу же оценил значение валентности для органических соединений. Каждому атому свойственна определенная валентность, рассуждал он. Вступая в химическое соединение, атомы затрачивают свои валентности на связь друг с другом. Образующаяся при этом молекула — не случайное нагромождение атомов Сцепляясь своими валентностями-руками, атомы вы нуждены располагаться в молекулах соединения в стро гом порядке. В молекуле воды два одновалентных— од норуких атома водорода и один двухвалентный — дву рукий атом кислорода. Если бы водороды сцепились своими единственными руками друг с другом, им нечем было бы связаться с кислородом. Молекула воды не образовалась бы. Значит, в молекуле воды атомы водорода могут быть непосредственно связаны только с кислородом. Водород—кислород — водород. Строение молекулы по определенному плану диктуется самой природой составляющих ее атомов. [c.148]

Несколько иное строение имеет В5С3Н7, в котором пять атомов бора и один атом углерода расположены по вершинам октаэдра. Каждый атом бора и углерода соединен с одним атомом водорода. Седьмой атом водорода образует мостиковую связь между двумя атомами бора. Это вещество получается при действии электрического разряда на 1-метилпентаборан [29]. [c.362]

Представления о строении карбанионов, не стабилизованных наличием заместителей, основаны на аналогиях со строением аммиака или аминов. Аммиак является изоэлектронным аналогом метил-аниона, и из того факта, что молекула аммиака построена в виде пирамиды [1], можно предполагать, что метил-анион также имеет пирамидальное строение, причем в этом с.чучае, как и для аммиака, предполагается очень высокая скорость инверсии одной пирамидальной структуры в другую. При таком строении неподеленная пара электронов и отрицательный заряд карбаниона занимают яр -орбиталь, имеющую на 25% 2 -характер. В альтернативной структуре для метил-аниона неподеленная электронная пара и отрицательный заряд занимают р-орбиталь, а три атома водорода и атом углерода лежат в одной плоскости, причем связи образуются за счет перекрывания хр -х-орбиталей. В третьей структуре гибридизации орбиталей углерода не происходит, и С — Н-связи образованы за счет р-орбиталей углерода, а пара электронов занимает 2х-орбиталь. Из этих трех возможных структур наиболее вероятна структура, характеризующаяся 5р -гибри-дизацией, и, следовательно, для насыщенного карбаниона следует принять пирамидальную конфигурацию. [c.57]

Наши знания о строении молекулы воды являются в настоящее время довольно обстоятельными. Мы знаем не только длину связей (расстояние О — Н составляет 0,98 X X 10" см), но и то, что обе связи расположены под углом 104 40 одна к другой. Этому поразительному факту наша -людель дает следующее очень четкое объяснение. Два атома водорода должны приближаться к атому кислорода в двух взаимно перпендикулярных направлениях, так как при этом достигается наиболее сильное проникновение облаков 5-электронов в оба облака р-валентных электронов атома кислорода. Увеличение угла примерно на 15° обусловлено тем, что связь между О и Н обладает некоторой полярностью . Облака валентных электронов атома кислорода несколько плотнее, чем атомов водорода, поскольку атом кислорода имеет большее сродство к электрону , чем атом водорода. Поэтому атомы водорода приобретают частичный положительный заряд , который приводит к тому, что они несколько отталкиваются один от другого. [c.29]

Превращения индивидуальных грет-алкилфенолов (содержание основного вещества в каждом 100,0%), отличающихся положением, числом (от 1 до 3) и строением алкильной группы, изучали в автоклаве при начальном давлении водорода 20 ат (рабочее давление 30—40 ат) в интервале температур от 200 до 350 °С Некоторые эксперименты проводили 1° в присутствии технического катализатора + N18 АЬОз или на проточной установке над алюмокобальтмолибденовым контактом. Полученные результаты приведены в табл. 2.19. [c.140]

Метан (химическая формула СН4) - простейший представитель ряда метановых углеводородов (алканов) с обидей формулой , Y 2n+2 состояпдий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Строение молекулы метана можно представить в виде тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а по углам - четыре атома водорода. Тетраэдрическое строение молекулы метана обусловлено 8р-гибридизацией углеродного атома. Расстояние между атомами углерода и водорода равно 1,09 А, тетраэдрический валентный угол равен 109°. Главное отличие метана от всех других углеводородов - это наличие только связи С-Н, средняя энергия которой составляет 99,3 ккал/моль, и отсутствие углеродных связей С-С. Энергия отрыва первого атома Н еш е выше (104,0 ккал/моль). Отношение числа водородных атомов к углероду в метане составляет 4, в этане - 3, в пропане - 2,66, а в высокомолекулярных парафиновых углеводородах приближается к двум, т.е. метан является самым восстановленным из всех углеводородов. Его нахождение в недрах в восстановительной среде так же закономерно, как углекислого газа в окислительных условиях. Исключительное положение метана в земной коре и повсеместное его распространение можно объяснить еш е и тем, что по сравнению со всеми остальными углеводородами он обладает минимальным уровнем свободной энергии (-12,14 ккал/моль), минимальными значениями энтальпии (теплосодержания, -17,89 ккал/моль) и теплоемкости при постоянном давлении (8,536 ккал/моль град), а также максимумом энтропии (44,50 ед. энтропии). Эти свойства в сочетании с очень низким значением критической температуры (-82,4°С) и высоким значением критического давления (4,58 МПа) (табл. 1.1) ставят метан в особое положение среди остальных углеводородов [1. [c.5]

Метан (химическая формула СН4) - простейший представитель ряда метановых углеводородов (алканов) с обидей формулой , Y 2n+2 состояпдий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Строение молекулы метана можно представить в виде тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а по углам - четыре атома водорода. Тетраэдрическое строение молекулы метана обусловлено 8р-гибридизацией углеродного атома. Расстояние между атомами углерода и водорода равно 1,09 А, тетраэдрический валентный угол равен 109°. Главное отличие метана от всех других углеводородов - это наличие только связи С-Н, средняя энергия которой составляет 99,3 ккал/моль, и отсутствие углеродных связей С-С. Энергия отрыва первого атома Н еш е выше (104,0 ккал/моль). Отношение числа водородных атомов к углероду в метане составляет 4, в этане - 3, в пропане [c.5]

Высокомолекулярные хлористые алкилы образуются при теломеризации этилена с хлористым водородом в присутствии свободных радикалов [129]. Например, нагревом до 100° этилена с соляной кислотой в авто клаве из коррозийностойкого материала в течение нескольких часов при энергичном перемешивании и давлении этилена примерно 400—600 ат в присутствии таких образующих радикалы веществ, как перекись бензоила, третраэтилсвинец, азодинитрилы и т. д., получают смеси хлористых алкилов нормального строения с четным числом углеродных атомов, которые легко могут быть разделены ректификацией на индивидуальные соединения. В отсутствие свободных радикалов хлор-этил В результате присоединения хл1ористого водор ода никогда не образуется. [c.196]

Из жидких алифатических углеводородов наилучшим исходным материалом для сульфохлорирования являются н-парафины типа н-додекана и октадекана. Правда, и средние члены гомологического ряда, как н-гексан и н-октан, реагируют легко и сравнительно однозначно. Однако подобные углеводороды не являются подходящим промышленным сырьем, так как в чистом виде они мало доступны и слишком дороги. Они могут быть получены из соответствующих спиртов нормального строения каталитической дегидратацией последних в олефины, которые з.атем под давлением гидрируют, например в присутствии никелевого катализатора, в соответствующие парафины, или восстановлением спиртов нормального строения в одну ступень в насыщенные углеводороды, которое осуществляется, например, пропуска-нояем их в смеси с водородом над сульфидными катализаторами, лучше всего над смесями сульфидов никеля и вольфрама при температуре 300—320° и давлении 200 ат. [c.396]

Кроме валеитиости ио водороду и по кислороду, способность атомов данного элемента соединяться друг с другом или с атомами других элементов можно выразить иными снособами например, числом химических связей, образуемых атомом данного элемента (ковалентность, см. 39), или числом атомов, непосредственно ок-ружаюи ,пх данный атом координационное число, см. стр. 162 и 5йЗ). С этими и близкими к ним понятиями будем знакомит .ся после изучения теории строения атома. [c.36]

Определение порядковых номеров элементов по зарядам ядер их атом ш позволило установигь общее число мест в периодической системе между водородом, имеющим порядковый номер 1, и ураном (порядковый номер 92), считавшимся в то время последним членом периодической системы элементов. Когда создавалась теория строения атома, оставались незанятыми места 43, 61, 72, 75, 85 и 87, что указывало па возможность сун1ествования еще неоткрытых элементов. И действительно, в 1922 г. был открыт элемент гафний, который занял место 72 затем в 1925 г. — рений, занявший место 75. Элементы, которые должны занять остальные четыре свободных места таблицы, оказались радиоактивными и в природе [c.61]

При обсуждении э.пектронного строения многоэлектронного атома следует исходить из наличия у него ядра и соответствующего числа электронов, Будем предполагать, что допустимые электронные орбитали, если и не точно идентичны орбиталям атома водорода, то представляют собой нечто подобное им-так называемые водородоподобные орбитали. Тогда можно мысленно построить многоэлектронный атом, последовательно помещая на эти орбитали по одному электрону, причем процесс заселения следует начинать с наиболее низких по энергии орбиталей. Таким образом мы построим модель атома в его основном состоянии, т. е. в состоянии с низшей электронной энергией. Такой способ мысленного построения многоэлектронного атома впервые применил Вольфганг Паули (1900-1958), который назвал описанный процесс принципом заполнения. По существу, однако, процесс мысленного построения атома основывается на трех принципах. [c.386]

Один из способов описания электронного строения молекулы В2Не, основанный на представлении о локализованных молекулярных орбитах, показан на рис. 13-9. Каждый атом бора использует две 5р -гибридные орбитали для образования связей с двумя концевыми атомами водорода. Каждая из остающихся хр -орбиталей используется для образования трехцентровой связывающей орбитали с Ь-орбиталью атома водорода и. хр -ор-биталью другого атома бора. Согласно такой модели, мостиковые атомы водорода должны быть расположены выше и ниже плоскости, в которой лежат оба фрагмента ВН,, что подтверждается экспериментально. [c.558]

Два атома углерода, между которыми существует двойная связь, используют гибридные 5р -орбитали для образования а-связи друг с другом, и одна 2р-орби-таль на каждом из этих атомов остается нетибридизованной. Эти 2р-орбитали перекрываются с образованием л-связи. Атом углерода метильной группы, СН3, находится в состоянии хр -гибридизации, что позволяет ему образовывать четыре простые связи (одну с атомом углерода и три с атомами водорода). Химическое строение пропилена описывается следующей моделью локализованных связывающих орбиталей [c.570]

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]

Свойства и получение. Атом углерода в валентном состоя-ВИИ s 2spxPgPz имеет четыре, неспаренных электрона и во внешнем электронном слое отсутствуют как свободные квантовые ячейки, так и неподеленные электронные пары (только для одного элемента, кроме углерода,— водорода характерно состояние атома, имеющее з ти особенности). Такое электронное строение атома и расположение углерода посередине шкалы электроотрицательностей обусловливают уникальные свойства данного элемента, благодаря которым существует огромное многообразие органических соединений. [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология