Молекула гибридизация степень

Достоинством теории валентных связей является то, что она позволяет качественно объяснить магнитные свойства комплексных соединений. Так, исходя из электронного строения комплексов железа, видно, что комплекс [РеР ] - содержит четыре неспаренных электрона и поэтому парамагнитен. В комплексе [Ре(СМ)б] все электроны спарены. Поэтому этот комплексный ион диамагнитен. При помощи теории валентных связей можно предсказать реакционную способность комплексных соединений. Последняя в значительной степени определяется скоростью обмена лигандов комплекса на другие ионы или молекулы, находящиеся в растворе. Условия, благоприятствующие обмену лигандов, — внешняя гибридизация и наличие у комплексообразователя свободных внутренних -орбиталей. [c.45]

Сероводород — бесцветный газ тяжелее воздуха, обладающий неприятным запахом. Он очень токсичен. Отравляющее действие сероводорода объясняют его взаимодействием с железом гемоглобина. При этом функция гемоглобина как переносчика кислорода нарушается или вовсе парализуется. Химическое строение H2S аналогично строению воды, если не учитывать малую степень гибридизации орбиталей атома серы. Молекула H2S намного менее полярна, чем молекула воды, вследствие того, что ОЭО серы меньше, чем кислорода. Поэтому в сероводороде водородные связи практически отсутствуют в любом агрегатном состоянии. Собственная ионизация сероводорода ничтожна, и его ионное произведение [HaS JpS"] = 10 . В воде ионизация сероводорода [c.441]

Тогда молекула аммиака должна иметь тетраэдрическую форму. Определенные экспериментально валентные углы в молекуле. Нз равны 107,3°. Наблюдаемое отклонение от тетраэдра связано со степенью вклада в гибридизацию неподеленной электронной пары. [c.103]

Степень окисления —3. Аммиак молекула ЫНз имеет форму тригональной пирамиды НЫН=107°, ее дипольный момент равен 1,460. Согласно теории валентных связей (ВС) атом азота в ЫНз находится в состоянии 5/ -гибридизации связующими являются три гибридные орбитали, четвертая — несвязующей. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей ЫНз приведена на рис. 17.9. [c.438]

Как уже указывалось на примере молекулы LiH, аМО содержат существенную примесь 2s- и 2р0-АО. Это имеет место и для гомоядерных двухатомных молекул, хотя степень 2s — 2/ -взаимодействия убывает по мере перехода от молекулы Lij к молекуле Fj (стр. 51). В методе ВС 2s — 2/ -взаимодействие вводят посредством гибридизации (см. гл. 5). Для иллюстрации этого рассмотрим Lig. Волновая функция Гайтлера — Лондона в своей простейшей форме (11.14) для одиночной а-связи в молекуле Li 2 имеет вид [c.235]

При рассмотрении геометрического строения молекулы наиболее важным фактором являются углы между связями. Теория валентной связи гибридизованных орбиталей дает удовлетворительные величины многих из наблюдаемых углов между связями особенно тогда, когда можно сделать определенный выбор участвующих в связи орбиталей. Однако эта теория не всегда дает объяснения наблюдаемым углам. Когда же предсказываемые углы между связями отличаются от экспериментально найденных, то обычно применяют довольно искусственный прием определения степени гибридизации, т, е. относительного вклада в гибридизацию 5-, р- и -составляющих связи . Ниже будет показано, что этим было, по крайней мере, положено начало лучшему пониманию и объяснению различия углов между связями которое наблюдается во многих формально аналогичных молекулах, И модель, которая будет использована, по-прежнему базируется, в основном, п пространственной корреляции электронных пар валентного уровня, возникающей из принципа запрета Паули, [c.223]

Три чистые р-орбитали в пространстве будут ориентированы друг относительно друга под углом 90°. При этом две "восьмерки" р-облаков расположатся под прямым углом на плоскости, а третья р-орбиталь — перпендикулярно этой плоскости. Именно такой пространственной ориентации р-облаков отвечает минимум энергии системы (рис. 41). Значит, в молекуле аммиака степень рЗ-гибридизации [c.82]

Несмотря на существенные упрощения, эта теория до настоящего времени составляет основу для интерпретации данных ЯКР и во многих случаях дает удовлетворительные результаты. Она же служит для решения таких обратных задач, как суждения об электронной структуре и характере химических связей в молекулах, степени их ионности, степени двоесвязности, 5-характере или степени гибридизации АО. Конечно, попытки разделить разные факторы, влияющие на градиент электрического поля на ядре в молекуле, создает известную неопределенность в интерпретации интегрального эффекта квадрупольного взаимодействия с помощью теории Таунса и Дейли. Но строгой теории градиента неоднородного электрического поля на ядре в настоящее время нет, хотя попытки более строгого рассмотрения задачи делались. [c.108]

С помощью метода Е С можно предсказать реакционную способность комплексных соединений. Последняя в значительной степени определяется скоростью обмена лигандов комплекса на другие ионы или молекулы, происходящего в растворе. Условиями, благоприятствующими обмену лигандов, являются 1) внешняя гибридизация и 2) наличие у комплексообразователя свободных внутренних -орбиталей. [c.220]

Опыты по гибридизации позволили исследовать гомологичность нуклеиновых кислот из разных источников. Вначале молекулы расщепляют (например, с помощью ультразвука) на фрагменты длиной 1000 нуклеотидов и подвергают денатурации. Фрагменты денатурированной ДНК смешивают с денатурированной ДНК из другого источника. Участки ДНК разных видов, имеющие близкие нуклеотидные последовательности, в той или иной степени гибридизуются, тогда как участки с сильно различающимися последовательностями гибридизации не поддаются. Рассмотрим один из вариантов постановки таких экспериментов. Денатурированную ДНК определенного организма, не подвергавшуюся деградации, заключают в агаровый гель [90] или наносят на нитроцеллюлозный фильтр [91]. Фрагменты ДНК из другого источника пропускают через колонку с ДНК-содержащим агаром или через фильтр с абсорбированной ДНК. Комплементарное спаривание соответствующих фрагментов задерживает их на колонке или фильтре, тогда как фрагменты, не нашедшие себе партнеров , свободно проходят дальше. [c.143]

В соединениях с водородом углерод имеет степень окисления —4. Простейший углеводород — метан, его химическая формула СН4. Молекула метана имеет тетраэдрическую структуру, связанную с р -гибридизацией электронных орбиталей в возбужденном состоянии атома углерода. Метан является первым представителем гомологического ряда предельных углеводородов С Н2п-ь2 (см. гл. XI). [c.273]

Форма электронных облаков или ориентация облаков электронных пар молекулы определяется не только типом гибридизации, но и взаимным отталкиванием электронных пар это отталкивание вызвано как чисто электростатическими силами, так и эффектом действия принципа Паули. Общее выражение для силы отталкивания содержит расстояние между центрами облаков в степени —п, где п может быть очень велико. Поэтому конфигурация электронной системы молекулы жестко определяется числом электронных пар. [c.135]

Таким образом, двойные (ст + я)-связи, полученные в результате неполной i/ p -гибридизации атома углерода, в значительной степени усложнили представление о химических связях в молекулах углеводородов. [c.443]

С момента своего возникновения квантовая химия была связана главным образом с изучением электронного строения молекул, т.е. электронного распределения в стационарных состояниях, а также состава входящих в волновую функцию молекулярных орбиталей, взаимного расположения уровней энергии занятых и виртуальных орбиталей и т.п. Были предприняты многочисленные попытки интерпретировать такие понятия классической теории, как валентность, химическая связь, кратность химической связи и др. Одновременно были введены и многие новые понятия, такие как гибридизация, а- и л-связи, трехцентровые связи и т.д., часть из которых прочно вошла в язык современной химической науки, тогда как другие оказались менее удачными и сейчас уже хорошо забыты. К тому же и содержание большинства понятий, возникающих внутри квантовой химии, заметно трансформировалось с течением времени. В квантовой химии было введено большое число различных корреляций между экспериментально наблюдаемыми для вещества и вычисляемыми для отдельных молекул величинами. Сама по себе химия является в существенной степени корреляционной наукой, базирующейся прежде всего на установлении соответствия между свойствами соединений и их строением и последующем предсказании требуемой информации для других соединений. По этой причине богатейший набор информации о строении, в том числе электронном строении соединений, предоставляемый квантовой химией, оказался как нельзя кстати для дальнейшего активного развития химической науки. Так, на основе квантовохимических представлений была развита качественная теория реакционной способности молекул, были сформулированы правила сохранения орбитальной симметрии, сыгравшие важную роль при исследовании и интерпретации реакций химических соединений. [c.4]

Кроме того, Дьюар предположил, что подобное уменьшение длины связи сопровождается пропорциональным увеличением ее энергии ( ), т. е. уменьшение длины связи увеличивает стабильность молекулы. Изменение в гибридизации больше влияет на длину связей (и, следовательно, на стабильность молекулы) углерод — углерод, чем на длину углерод-водородных связей. Алкильный заместитель в большей степени стабилизует алкен, чем алкан, потому что зр -гибридизация в большей мере увеличивает прочность связи углерод — углерод по сравнению со связью углерод — водород. [c.321]

Значения координационных чисел связаны с электронным строением элементов. Так, возможность зр , 5-гибридизации соответствует тетраэдру, йзр — плоской структуре, ё зр — октаэдру, с1р или 5р — линейной конфигурации. Следовательно, электронная гибридизация, приводяш,ая к образованию линейных и плоских молекул в большей степени способствует получению вязких растворов — связок. В то же время тетра- и октаэдрические конфигурации приводят к цементной схеме. [c.63]

Часто возникает обратная задача как по структурной формуле определить состояние гибридизации атомов в молекуле данного соединения Правило, справедливое почти во всех случаях, с которыми приходится иметь дело в органической химии, формулируется следующим образом если число атомов или групп атомов, связанных с интересующим атомом (второго периода, третьего — в меньшей степени), и неподеленных пар электронов, принадлежащих этому же атому, равно четырем, то это соответствует зр -гибридизации, если трем — зр -гибридизации, двум — зр-гибридизации [c.74]

Сероводород — бесцветный газ, тяжелее воздуха, обладающий неприятным апахом. Он очень токсичен. Отравляющее действие сероводорода объясняют его взаимодействием с железом гемоглобина. 1ри этом функция гемоглобина как переносчика кислорода нарушается или вовсе парализуется. Химическое строение H2S аналогично строению воды, если не учитывать малую степень гибридизации атома серы. Молекула Н- З намного менее полярна, чем молекула воды, вследствие того, что ОЭО серы меньше, чем кислорода. [c.323]

Из этих данных видна общая тенденция к повышению константы расщепления с ростом полярности растворителя, с ростом диэлектрической постоянной среды. Трудно сказать, влияет ли среда на степень кр-гибридизации неспаренного электрона или на распределение его плотности, однако самый эффект свидетельствует о наличии специфического взаимодействия радикалов с молекулами растворителя (л-комплексы, водородные связи и т. д.) и представляет значительный интерес для изучения свойств жидкой фазы. [c.152]

Структура молекулы ВеСЬ- Атом бериллия в этой молекуле имеет степень окисления (+ П). Поэтому можно допустить, что он лишен двух электронов, перешедших условно к атомам хлора. Вакантные х- и р-АО атома Ве подвергаются гибридизации, причем р-т >ндные (фбитали располапиотся линейно (см. табл. 12) и затем перекрываются по донорно-акцепторному механизму с р-АО двух атомов хлора с образованием двух а-связей [c.76]

Степень окисления углерода в СОг равна +4. Следовательно, все четыре валентных электрона ц. а. используются на образование связей число несиязы-вающих электронных пар равно нулю. Координационному числу ц. а. 2 соответствуют две о-связывающие электронные пары, т. е, молекула СО имеет линейную формулу (см. табл. 10). Согласно модели гибридизации в образовании двух о-связей принимают участие одна 5- и одна р-орбитали ц. а., имеет место хр-гибри-дизация валентных орбиталей углерода [c.73]

Все атомы углерода в бензоле находятся в состоянии зр -гибридизации. и поэтому молекула бензола представляет собой правильный плоский шестиугольник. Оси негибридизованных р-орбиталей каждого атома углерода, имеющих форму симметричной гантели, направлены перпендикулярно плоскости кольца, а боковое перекрывание орбитали каждого атома углерода с орбиталями обоих соседних атомов в отличие от сопряженных диенов осущестн.пяется в одинаковой степени вне плоскости молекулы (выше и ниже ее). [c.321]

Прежде чем говорить об электронной конф 1гурации кристаллов, напомним, как формируется электронная структура молекулы, когда она образуется из атомов. Возьмем, например, литий, атомы которого имеют электронную структуру ls 2s. При перекрывании 28-орбиталей двух атомов образуется молекула Lia. При этом возникают две молекулярные орбитали, одна из которых, более низкая по уровню энергии— связывающая орбиталь, — заселяется валентными электронами. Небольшая часть валентных электронов, возбуждается и переходит в 2р-состояние, степень гибридизации не превышает 20%. Атомные 1 s-орбитали не теряют в молекуле своей индивидуальности. Участие принадлежащих им электронов в об-, щем электронно-ядерном взаимодействии несколько снижает его [c.99]

Энергия ионизации и сродство к электрону могут быть вычислены квантово-механическим путем для конкретных оболочек атомов, т. е. с учетом степени гибридизации связей и заселенности орбиталей. В связи с этим все шире используется понятие орбитальной электроотрицательности (ОЭО), с помощью которого оценивается способность атома в молекуле к притяжению электрона на данную орбиталь. Целесообразность использования ОЭО становится понятной, если учесть, что ЭО атома в разном окружении (в разных молекулах или сложных радикалах) неодинакова. Л1етод ЭО позволяет рассчитать эффективные заряды, которые определяются только нормальными валентными связями атомов. В случае дополнительных эффектов (водородные связи, трансвлияние, дативное взаимодействие и т. п.) вычисленные значения зарядов атомов могут существенно отличаться от экспериментальных. [c.20]

В молекулярной биологии широко используется способность денатурированных ДНК ренатурировать с восстановлением исходной двуспиральной структуры. Она лежит в основе метода молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот, который позволяет выявлять степень сходства различных ДНК (а также РНК). Для этого денатурированную ДНК (если изучается гибридизация двух различных нуклеиновых кислот, то одна из них несет радиоактивную метку) помещают в условия, оптимальные для образования двойных спиралей (ионная сила раствора — около 0,2 температу за — на 10—20 "С ниже Тт нативной ДНК). В случае полностью комплементарных цепей ДНК со временем они целиком превратятся в двуспиральные молекулы. Если в смеси присутствуют как комплементарные, так и некомплементарные цепи ДНК, то после ренатурации первых тем или иным способом определяют долю двуспиральных молекул. В настоящее время широко распространены методы, когда денатурированные молекулы ДНК одного типа закрепляются на нитроцеллюлозных фильтрах, которые затем помещают в раствор ДНК (или РНК) другого типа. После образования двуспиральных комплексов на фильтрах они легко могут быть отмыты от несвязав-шейся ДНК- Этот же подход используется при выявлении цепей ДНК (или РНК), комплементарных другим ДНК (или РНК), после разделения их электрофорезом в гелях. [c.30]

Предсказание типа гибридизации проводится на основании донорно-акцепторного механизма образования связи. РГапример, для молекулы ВеН2 оценивают степени окисления атомов (Ве , Н ), записывают сокращенные электронные конфигурации условных ионов Ве и И (Ь- ) и на схеме незавершенных подуровней атома Ве" (в общем виде атома А) показывается образование двух связей Ве <- Н (Ве-акцептор электронной пары, И-донор) (рис. 4). Предполагается, что в момент образования двух связей Ве—Н у атома Ве 2 - и 2/7-орбитали гибридизуются в две 5/7-орбитали [c.45]

Пачечно-бахромчатая (мицеллярно-бахромчатая или кристаллитная) модель строения углерода была постулирована в начале 50-х годов независимо друг от друга Франклин и Касаточкиным. Она получила значительное развитие во многих работах. В рамках данной теории интерпретировались практически все результаты исследований была предложена методика экспериментального определения доли ароматического углерода , было разработано множество моделей беспорядка или частичной аморфности полимерного углерода . Считали, что аморфность обусловлена, главным образом, беспорядочными трансляциями, поворотами и изгибами слоев , нетождествеиностью валентных связей отдельных атомов (хиноидная структура Полинга ) или состояний разных поверхностей одной и той же или разных двумерных ароматических молекул , а также двухфазностью системы. Предполагалось", что аморфный углерод характеризуется всевозможными степенями гибридизации внешних электронов. Хотя и акцентировалось внимание на более или менее регулярной упаковке ароматических слоев в пачке (кристаллите), но тем не менее наряду с атомными слоями допускалось существование и цепочечных фрагментов, упакованных нерегулярным образом. Казалось, что не существует другой возможности для интерпретации многочисленных фактов, особенно данных рентгеновской дифракции. [c.20]

Следует заметить, что для образования связей и проявления степени окисления +3 необходимо участие спаренных электронов, занимающих -орбиталь в атомах этих элементов. Пара электронов 5 устойчива и принимает участие в образовании химических связей лишь у элементов, образующих прочные связи например, у алюминия валентность +3 является преобладающей. Устойчивость одновалентных состояний растет в подгруппе по мере снижения прочности связей, и у таллия известны многочисленные соединения, в которых он одновалентен. Напротив, бор в соединениях всегда трехвалентен образование ковалентных связей в общем случае может доставить энергию, необходимую для того, чтобы перевести электроны атома бора в реакционноспособное возбужденное состояние, отвечающее 5р -гибридизации. Ионизационный потенциал (первый) бора настолько высок (8,29 эВ), что образование одной связи с одновалентным катионом бора не может компенсировать затраты энергии на отрыв электрона. Направление осей гибридных облаков этого типа характеризуется углами 120°, причем все три оси лежат в одной плоскости. Поэтому молекула соединения бора типа ВС1з имеет плоскую структуру. Бор в гидридах формально ведет себя как четырехвалентный элемент. Боран ВНз в свободном состоянии неизвестен и обнаружен только как неустойчивый промежуточный продукт. Но диборан ВгНв исследован детально. Этот гидрид был использован для получения и ряда других боранов. Диборан получают в чистом виде из борогидрида натрия и три-фторида бора [c.157]

Атомы элементов ПА-подгруппы имеют на внешнем электронном уровне по два электрона (5 ) с противоположными спинами. При затрате необходимой энергии один из электронов 5-состояния переходит в /3-состояние, т. е. оба электрона становятся иеспареннымн. Поэтому элементы ПА-подгруппы проявляют степень окисления +2. При образовании молекул ЭХ 2 происходит гибридизация к- и /7-электронных облаков атома Э, образуются молекулы линейного строения X—Э—X, дипольный момент которых равен нулю (как, например, у хлорида бериллия ВеС12, см. рис. 16). [c.293]

Протонирование. С большинством протонных кислот пиридин образует кристаллические соли. Незамещенный пиридин рКа 5,2) — гораздо более слабое основание, чем насыщенные алифати ческие амины рКа обычно между 9 и 11). Вцрочем, такое сравне ние не имеет реального значения, так как по мере изменения состояния гибридизации атома, ответственного за основность молекулы, в значительной степени меняется и основность. Например, для ряда карбанионов НС = С , Н2С = СН -, СНз—СН2значения рКа составляют +25, 36,5 и 42. Последовательное увеличение рКа наглядно демонстрирует р.езкое усиление основности в результате перехода от 5/ -гибридизации через зр - к 5/ -гибридизации. По аналогии можно ожидать и быстрое нарастание основности в [c.55]

Анализ прочности водородной связи с водой различных соединений позволяет утверждать, что величина энергии Н-связи чувствительна к электронному строению взаимодействующего с водой соединения. Она реагирует на изменение степени гибридизации орбиталей протоноакцеп-тора, на присутствие ароматических колец, изменение числа электронофильных атомов кислорода эфирных групп, следовательно, является показателем электронодонорной способности функциональных групп и соединений в целом. В связи с этим представляет интерес проведение сопоставления энергии Н-связи с другими параметрами, также характеризующими электронодонорные свойства. Одной из главных характеристик молекулы, определяющих особенности ее строения и многие свойства соединений, является длина связей и энергия химических связей [150]. Результаты сопоставления величин энергии водородных связей с водой типа А—В. .. Н—О—Н и энергии [c.40]

Замещение внутрициклического атома водорода ЫН-группировки НгП с образованием Ы-замещенных порфиринов дает в результате еще более сложное сочетание структурно-электронных изменений. Наряду со значительным искажением молекулы и поляризацией макрокольца К-заместителем ( /-эффект), здесь может наблюдаться частичная перегибридизация Н-замещенного атома азота (,5р р ) [84-86]. Факт смены гибридизации находит подтверждение в спектрах ПМР и данных РСА [85], а также в изменении реакционной способности молекул, которая не может быть объяснена лишь электронными эффектами Ы-заместителей. Перегибридизация оказывает дополнительное влияние на снижение электронной составляющей МЦЭ, поскольку повышает химическое средство пирролениновых (-Н=) атомов азота координационного центра молекулы НгП. Ы-замещенный атом азота приобретает в этом процессе свободную электронную пару и свойства, близкие к аминным. Как известно, амины обладают высокими электронодонорными свойствами, легко вступая в реакции протонирования и комплексообразования, однако образующиеся комплексы отличаются низкой термодинамической устойчивостью. Аналогичная картина наблюдается в случае Ы-замещенных порфиринов [85]. Данные табл. 7.11 показывают, что Ы-замещение приводит к возрастанию скорости комплексообразования НгТФП (7) в Ю -КУ раз. При этом энергии активации процесса снижаются вдвое, а степень сольватации переходного состояния увеличивается. [c.353]

Винильная группа, связанная с шестичленным гетероциклом, будет иметь иную полярографическую активность, нежели группа, связанная с пятичленным гетероциклом. Пятичленные гетероциклы (тиофен, фуран, пиррол) можно рассматривать как производные бензола, у которого группа —СН = СН— замещена гетероатомом (5, О, Ы), способным поставлять, благодаря гибридизации два электрона в ароматический секстет. Это обусловливает относительно высокие значения энергии сопряжения (в кДж/моль) у тиофена—117, у пиррола 100, у фу-рана — 52. Так как в этих гетероциклах неподеленная пара электронов гетероатома участвует в сопряжении с двойной связью —С = С, то пониженная плотность электронного облака наблюдается на гетероатоме (по сравнению с С-атомами). При этом а-углеродный атом имеет большую электронную плотность, чем находящиеся в -положении по отношению к гетероатому. Особенности распределения электронной плотности в пятичленных гетероциклах сказываются определенным образом и на полярографической активности винильной группы в их винилзамещенных. Винилтиофен и винилфуран на фоне 0,05 М N( 2H5)4I в диметилформамиде образуют волны с - 1/2=—2,312 и —2,449 В соответственно [179]. При сравнении потенциалов полуволн а-винилфурана и а-винилтиофена видно, что винильная группа в первом восстанавливается труднее, чем во втором. Из эффектов, влияющих на полярографическую активность органических молекул, тут следует учитывать, по крайней мере, два а) индукционный эффект самого гетероцикла, определяющего статическую полярность молекул и, в первую очередь, состояние электронного облака на винильной группе б) подвижность я-электронной системы в винильном производном, что связано со степенью ароматичности соответствующего гетероцикла, и способность молекул поляризоваться в электрическом поле электрода. [c.127]

В радикале и в карбокатионе атомы углерода, имеюихие только три связи, такл е р -гибридизованы (см. рис. 1.2.7). Такую же степень гибридизации имеют атомы азота в связи С=Ы и атомы кислорода в связи С=0. Соответственно, угол между связями в молекулах азоме-тинов, альдегидов и кетонов равен 120° (рис. 1.2.9) их энергии соответствуют примерно энергии кратной связи С=С (см. табл. 1.2.2). [c.62]

На рис. 1 условно представлена структура в предположении, что молекулы имеют ароматический характер. Хотя имеются теоретические и экспериментальные свидетельства как за, так и против делокализованного связывания электронов, общая картина складывается не в пользу существования высокой степени делокализованного связывания. Теоретические расчеты показали, что соответствующая гибридизация Зс -орбиталей фосфора с р -орби-талью азота может приводить к картине с тремя центральными островами по типу я-связи, которые прерываются на фосфоре, как это показано на рис. 2 [18]. Среди наиболее убедительных экспериментальных подтверждений отсутствия делокализованного связывания можно отметить низкую температуру перехода в стеклообразное состояние полигалогенфосфазенов и многих полиоргано- осфазенов, что свидетельствует о небольшой высоте барьеров [c.317]