Углерод молекула, ядерные расстояния

Ядерное расстояние d( O) в молекуле двуокиси углерода равно 1,16 А, т. е. оно существенно меньше, чем то обычно для двойной связи С = 0 в органических соединениях (1,23А). Этому соответствует высокое значение средней энергии рассматриваемой связи (192 ккал/моль) и ее силовой константы (16,0). Все [c.507]

Однако при этом молчаливо предполагается, что энергия связи СО в карбониле такова же, как в свободной молекуле окиси углерода (257 ккал/моль). Но для последней характерны (00) == 1,13 А и /с(СО) = 18,6, При переходе к карбонилу происходит, следовательно, увеличение ядерного расстояния и уменьшение силовой константы. И то, и другое невелико, по все же указывает на некоторое смещение электронной плотности (III 5 доп. 8) от связи СО к связи N10, что должно [c.349]

Углерод-углеродная связь — ковалентная связь, она характеризуется 1) межъядерным равновесным расстоянием (расстоянием между центрами атомов), относительно которого колеблется ядерный остов молекулы его устанавливают экспериментально методами рентгеноструктурного анализа, нейтронографии и микроволновой и инфракрасной спектроскопии с точностью до 0,001—0,0001 нм (нанометр) [c.25]

Эту электронную конфигурацию можно интерпретировать следующим образом. Три занятые а-орбитали соответствуют двум парам электронов (одна из них преимущественно локализована у атома углерода, вторая — около атома азота) и одной о-связи между атомами углерода и, <ислорода. Дважды вырожденный л, -уровень соответствует образованию двух я-связей. Молекула СО характеризуется очень большой энергией диссоциации (1069 кДж/моль), высоким значением силовой постоянной связи (ксо= 1860 Н/м) и малым межъ-ядерным расстоянием (0,1128 нм). Электрический момент диполя молек лы СО незначителен ( х = 0,04 Кл м) при этом эффективный заряд на атоме углерода отрицательный, а на атоме кислорода — положительный. [c.405]

Ковалентная связь обладает рядом характерных свойств межъ-ядерным расстоянием, направленностью в пространстве, энергией образования, полярностью. Расстояние между центрами атомов, связанных с ковалентными связями (межъядерное расстояние, длина связи), — постоянная величина. Длина С С-связи — 1,54 А, С = С-связи — 1,34 А, а С = С-связи — 1,2 А. Одной из особенностей ковалентной связи является ее определенная пространственная направленность, которая может быть охарактеризована с помощью валентного угла. Валентный угол между связями атома углерода зависит от типа гибридизации и в определенной степени от вида атома, с которым он связан. Так, в молекуле метана СН4 зр -гибридизация) угол между направляющими связей 109°28, т. е. атомы водорода располагаются в углах правильного тетраэдра (рис. 11). Гипотеза о тетраэдрическом строении молекулы метана была впервые высказана более ста лет назад французским ученым Ле-Белем и голландским исследователем Вант-Гоффом и послужила основой для создания раздела органической химии, называемого стереохимией. В молекуле этилена (5р -гибридизация) валентный угол между о-связя-ми — 120°. [c.19]

Ядерное расстояние d O) в мрлекуле двуокиси углерода равно 1,16 А, т. е. оно существенно меньше, чем то обычно для двойной связи С=0 в органических соединениях (1,23 А). Этому соответствует высокое значение энергии рассматриваемой связи (192 ккал1моль) и ее силовой константы (16,0). Все согласно указывает, по-видимому, на некоторое повышение в молекуле 0=С = 0 порядка валентных связей за счет свободных электронов атомов кислорода (III 5 доп. 8). Ионизационный потенциал молекулы СО2 равен 13,8 в. [c.19]

Наличие аналогичного акцептирования электронных пар свободными энергетическими уровнями центрального атома характерно, по-видимому, не только для анионов кислородных кислот. Например, плоская структура, карбамида (рис. Х-16) при сильно укороченном (1,35 А) против обычного (1,47 А) ядерном расстоянии N—С говорит в пользу строения молекулы по типу 0 = С( ЫН2)г с додецетом электронов при атоме углерода. [c.520]

Однако при этом мо.дчаливо предполагается, что энергия связи СО в карбониле такова же, как в свободной молекуле окиси углерода (257 ккал/моль). Но для последней характерны с((СО) = 1,13 А и А (СО) — 18,6. При переходе к карбонилу происходит, следовательно, увеличение ядерного расстояния и уменьшение силовой константы. И то, и другое невелико, но все же указывает на некоторое смещение электронной плотности (III 5 доп. 8) от связи СО, к связи Ы1С, что должно сопровождаться соответствующим уменьшением энергии первой из них и увеличением энергии второй (в какой мере—неизвестно). [c.144]

Привлекательная особенность ЯМР-спектроскопии состоит в том, что исследуемая молекула в целом прозрачна это позволяет беспрепятственно исследовать выбранный простой класс ядер, обладающих магнитными свойствами. Область протонного резонанса не будет содержать пиков, обусловленных какими-либо другими атомами в молекуле, так как, даже когда эти атомы магнитны, их линии поглощения смещены на расстояния, огромные по сравнению с диапазоном спектра протонного резонанса. Атомы углерода и кислорода, образующие скелет молекулы, вообще не дают самостоятельного эффекта. Присутствие других магнитных ядер (например, азота, фтора, фосфора, дейтерия) иногда сказывается на спектрах протонного резонанса, но только в виде нарушения положений пиков нли их множественности, но эти эффекты, как правило, носят предсказуемый Зсарактер. Ядра других галогенов (хлора, брома и иоДа), хотя и обладают магнитными свойствами, не оказывают влияния на множественность пиков протонного резонанса, так как электрическое поле, обусловленное ядерным квадрупольным моментом, взаимодействует с окружающими полями и изменяет ориентацию ядерного спина настолько быстро, что суммарный эффект его действия на соседние протоны сводится к нулю. Таким образом, ЯМР-спектроскопию чаще всего применяют в органической химии в тех случаях, когда требуются данные о числе водородных атомов различных типов в молекуле, а также об их взаимодействии между собой и с другими атомами, входящими в состав молекулы. Как и следовало ожидать, самые простые спектры обычно дают соединения с небольшим числом типов водородных атомов. Большие молекулы, обладающие низкой симметрией, как правило, дaюt довольно сложные спектры, но даже в этом случае удается получить ценные данные, не проводя полного анализа спектра ЯМР и не идентифицируя все пики. [c.257]

В только что цитированной статье Леннард-Джонса и Коулсона сопоставлены расчеты межатомных расстояний и порядков углерод-углеродных связей, пронзБеденные методом молекулярных орбит и методом валентных связей. Авторы полностью признают пользу результатов, которые дает второй метод, и концепцию резонанса (в частности, они сами с этой точки зрения объясняют полимеризацию бутадиена), но они подчеркивают и ограниченные возможности такого подхода. Во-первых, он применим лишь для таких молекул, для которых существуют альтернативные способы изображения связей. Каждая такая химическая картина связи (Ьопс1-р1с1иге) представляется волновой функцией, и состояние молекулы описывается линейной суперпозицией всех таких независимых волновых функций (метод канонических структур). Свойства молекулы могут быть затем определены и истолкованы как функции индивидуальных структур [там же, стр. 813]. Это— объективное и очень точное определение сути как метода валентных связей в применении к органическим молекулам и собственно теории резонанса (последняя фраза). Здесь, правда, не чувствуется того откровенно отрицательного отношения к этой концепции, как у Хюккеля. Однако Леннард-Джонс и Коулсон недвусмысленно пишут о том, что с теоретической точки зрения правильна только модель молекулярных орбит Строго говоря все электроны в молекуле, как бы она ни была велика, должны рассматриваться как принадлежащие ко всему ядерному остову и должны бы быть описаны в соответствующих общих выражениях. Однако в практическом отношении оказалось достаточно точным рассматривать некоторые молекулярные орбиты локализованными только между двумя центрами [там же, стр. 811] Именно по этой причине возможности метода валентных связей для практически точного описания электронного распределения молекул оказались, как мы видели в предыдущей главе, довольно скоро исчерпанными. [c.332]

Замещение водорода хлором заставляет электронную пару( ) отодвинуться от углеродного атома, так как хлор более электроотрицателен, чем водород. Однако так как молекулы имеют тетраэдрическую конфигурацию, то в результате этого смещения расстояние между парами ( ) и ( ), обозначенное пунктиром, увеличивается, а сила их взаимного отталкивания уменьшается. Далее, так как истинный (в противоположность эффективному) ядерный заряд углерода постоянен, то пара электронов переместится ближе к углероду. Все это можно описать также иным, хотя и вполне эквивалентным бразом. В то время как электронная пара ( ) отодвигается отутле-да, его эффективный заряд возрастает, что заставляет электрон- [c.90]

МОЖНО сказать, что они состоят в констатации родственных связей серии веществ (веществ с родственной структурой) и в выяснении строения одного или нескольких узловых веществ этой серии путем их постепенной деструкции (или, как ее иногда называют, деградации). Такой химический путь позволяет установить строение любого сколь угодно сложного вещества, однако ценой большого труда. И этот большой труд все более облегчается благодаря новым физическим методам разделения и идентификации продуктов деградации, особенно благодаря различным видам хроматографии (стр. 36). Одновременно и методом деградации и методом идентификации осколков молекулы (по их молекулярному весу) служит масс-спектрометрия (стр. 550). Разнообразные, все более развивающиеся физические методы дают возможность установить такие важные детали структуры, как характер связи, межатомные расстояния и углы, наличие или отсутствие того или иного рода взаимодействия электронных орбиталей, подобного сопряжению, наличие или отсутствие неспаренных электронов (т. е. наличие некомпенсированного спина). Методом ядерного магнитного резонанса (стр. 557) можно для атомов, имеющих ядерный магнитный момент (таков водород), установить наличие в молекуле и число по разному связанных водородных атомов — гидроксильных, метильных, метиленных, метинных, цис- и транс-расположенных и т. д. Есть методы, выявляющие иные детали структуры — наличие двойных и тройных связей и их характер — в цикле, семициклические (примыкающие к одному из углеродов цикла), вне цикла, сопряженные и т. д. Многие ме-С=С< тоды позволяют быстро и уверенно решать вопрос о конфигурации вещества, что можно сделать и химическим путем, или судить о конформации, что почти недоступно химическим методам. Лишь рентгеноструктурный метод (стр. 330 сл.) может претендовать на полное установление структуры, и, следовательно, на замену химического исследования. Однако на деле этот метод далек от такой способности, так как он, во-первых, ограничен кристаллическими веществами с хорошо образованными кристаллами во-вторых, он не фиксирует положения водорода и, в-третьих, необычайно. громоздок, в особенности по вычислениям. [c.320]