Углерод строение электронных слоев

Данные табл. 3.3 показывают, что от атома лития сравнительно легко отрывается один электрон, от атома бериллия — два, от атома бора — три, от атома углерода — четыре. Отрыв же последующих электронов требует гораздо большей затраты энергии. Это соответствует нашим представлениям о строении рассматриваемых атомов. Действительно, у атома. пития во внешнем электронном слое размещается один электрон, у атома бериллия — 2, бора — 3, углерода [c.83]

Схему перекрывания атомных орбиталей в молекуле СО2 можно представить следующим образом. Как видно из структурной формулы СО2, углерод образует две а- и две л-связи с атомами кислорода. Строение внешнего электронного слоя четырехвалентного атома углерода [c.245]

Например, в атоме углерода (Z = 6) первые два электрона заполняют s-орбиталь /С-слоя (п=1, / = 0), следующие два — s-орбиталь -слоя (и = 2, / = 0) и оставшиеся — р-орбитали этого же слоя (п = 2, /= ), т. е. строение электронных оболочек атома углерода описывается формулой ls 2s 2р . [c.36]

Кремний является аналогом углерода, находится в главной подгруппе IV группы, в третьем периоде. Его порядковый номер — 14, атомная масса — 28. Электронная конфигурация атома кремния 15 25 2р 38 3р . Строение внешнего электронного слоя [c.418]

Ископаемые угли относятся к природным углеродистым веществам. Уникальные свойства углерода, благодаря которым существует огромное многообразие органических, в том числе и высокоуглеродистых соединений, обусловлены расположением углерода посередине шкалы злектроотрицательностей и электронным строением его атома. Внешний электронный слой атома углерода имеет два 5- и два р-электрона 2 р . При образовании химических связей атом легко переходит в возбужденное состояние, в котором его валентность равна четырем. [c.101]

Рис. 41, Схемы строения внешних электронных слоев атомов углерода, азота, серы и хлора.

Строение атома углерода, находящегося в первом ряду IV группы периодической системы Менделеева, можно выразить схемой, изображенной на рис. 6, а. Атом углерода во внутреннем электронном слое, соответствующем атому инертного газа гелия, имеет 2 электрона, в следующем, внешнем электронном слое атом углерода имеет 4 электрона, являющихся валентными. Из курса неорганической химии известно, что наличие во внешнем электронном слое малого числа электронов (у элементов I, II и III групп) приводит к легкой потере этих электронов и превращению атомов в катионы (например, Na+, Са +, [c.27]

Схема, представленная на рис. 3, изображает строение атома углерода, который находится, как известно, в первом ряду IV группы периодической системы Менделеева. Схема показывает, что атом углерода имеет во внутреннем электронном слое 2 электрона, а в следующем — наружном слое — 4 электрона, которые являются валентными электронами. [c.31]

Данные табл. 3 показывают, что от атома лития сравнительно легко отрывается один электрон, от атома бериллия — два, от атома бора — три, от атома углерода — четыре. Отрыв же последующих электронов требует гораздо большей затраты энергии. Это соответствует нашим представлениям о строении рассматриваемых атомов. Действительно, у атома лития во внешнем электронном слое размещается один электрон, у атома бериллия — 2, бора — 3, углерода — 4. Эти электроны обладают более высокой энергией, чем электроны предшествующего слоя, и поэтому их отрыв от атома требует сравнительно небольших энергетических затрат. При переходе же к следующему электронному слою энергия ионизации резко возрастает. [c.96]

Кремний, как и углерод, элемент главной подгруппы IV группы. Атом кремния имеет аналогичное строение с атомом углерода. На внещнем электронном слое находятся 4 электрона Проявляет сте- [c.146]

Рассмотрите строение внешнего электронного слоя атомов углерода, водорода, кислорода, азота и хлора. Объясните, полностью ли используются валентные электроны этих атомов при образовании соединений с обычной валентностью этих элементов, [c.227]

Строение электронной оболочки атома углерода. Химические свойства атома определяются, главным образом, электронами его внешнего (периферийного) слоя, так как именно эти электроны в основном и участвуют в образовании химических (валентных) связей. [c.25]

Строение атома углерода, находящегося в первом ряду, в IV группе периодической системы Менделеева, можно выразить схемой, изображенной на рис. 30, А. Атом углерода во внутреннем электронном слое, соответствующем атому инертного газа гелия, имеет 2 электрона, в следующем, [c.48]

Строение атома углерода, находящегося в первом ряду, в IV группе периодической системы Менделеева, можно выразить схемой, изображен- ной на рис. 29,Л. Атом углерода во внутреннем электронном слое, соот- [c.52]

Таким же образом, и даже, может быть, еще проще, можно найти основные состояния ближайших, следующих за углеродом атомов Ы, О, Р, N6. У неона 5- и р-уровни слоя п = 2 полностью заполнены, т. е. электроны не могут появиться на этих оболочках, не нарушив принципа Паули. Поэтому для следующего элемента начинается заселение уровней слоя п = 3. Это происходит точно так же, как и для слоя п = 2 в результате образуется электронная оболочка инертного газа аргона. Термы этого периода также одинаковы, т. е. электронные оболочки атомов элементов первых двух коротких периодов периодической системы имеют аналогичное строение. Опустим подробности построения электронных моделей остальных элементов периодической системы. С последовательностью заполнения энергетических уровней электронов в слоях и особенностями заполнения, например появлением побочных групп и лантаноидов, можно ознакомиться с помощью табл. А.5. В термы включен также индекс справа внизу, который указывает на суммарный орбитальный и спиновый моменты. [c.59]

Относительно электронного строения графита имеются две основные точки зрения. Согласно одной из них, четвертый валентный электрон каждого атома углерода участвует в формировании связей внутри сетки (повышая их порядок до 1,33), а связь между слоями осуществляется лишь межмолекулярными силами. Согласно другой точке зрения, четвертые валентные электроны атомов углерода образуют слабые металлические связи между слоями (чем и обусловлены черты сходства графита с металлами). Вероятнее всего, наиболее правильно сочетание обеих трактовок с преобладанием первой из них. Так, экспериментально было установлено, что свободные электроны в графите имеются, но эффективное их число сравнительно мало —около 6-10 на 1 сл (т. е. один такой электрон приходится примерно на 18 тыс. атомов углерода). Работа выхода электрона для графита составляет 4,6 эв (что близко к ее обычным значениям для металлов). [c.502]

Графит по сравнению с алмазом более химически активен он относительно легко окисляется и образует ряд своеобразных соединений. Атомы щелочных металлов, галогены, анионы серной кислоты и другие способны внедряться между плоскостями решетки Графита, давая ионные соединения неопределенного состава. Число электронов в зоне проводимости при этом может измениться некоторые вещества обогащают ее электронами и повышают проводимость (например, щелочные металлы) графита, другие, наоборот, снижают число электронов, и проводимость уменьшается. При образовании прочных ковалентных соединений между внедрившимися атомами и атомами углерода, лежащими в разных слоях, электрическая проводимость резко падает и параллельность слоев, по-видимому, нарушается. Такие соединения образует графит с кислородом (между слоями возникают мостики —С—О—С—) и фтором (вероятно, мостики имеют строение —С—Р—Р—С—). Нельзя не обратить внимание на сходство строения плоских систем атомов углерода в графите со строением бензола и углеводородов, содержащих конденсированные циклы. Огромный материал, накопленный в органической химии, свидетельствует об исключительной роли таких циклов в химии углерода и в биохимии. [c.163]

За счет добавочной электронной пары внешний слой атома углерода становится завершенным, и молекула СО получает такое же строение, как молекула азота. Поэтому все физические свойства окиси углерода и азота оказываются очень близкими. [c.94]

По теории Льюиса — Лэнгмюра (1916—1918) электронные октеты (дублет у водорода) образовывались общими парами электронов, принадлежавшими обоим атомам. Эту связь назвали ковалентной или атомной. Изображая точками электроны внешнего слоя атомов, можно представить строение молекул хлора, азота, диоксида углерода и ацетилена, по Льюису, следующим образом [c.107]

Как показано на рис. 3.5, графит имеет слоистое строение, кристаллическая структура образует две разновидности гексагональную и ромбическую, В первой положение чередующихся слоев и атомов углерода по вертикали повторяется череа один слой, а во второй — череа два слоя. Гексагональная кристаллическая структура является стабильной формой. При пропускании электрического тока графит обнаруживает поразительную анизотропию удельное сопротивление вдоль слоев составляет от 4-Ю" до 7-10 Ом-см, а в направлении, перпендикулярном слоям,— от 1-10 до 5-10- Ом-см. Как считают, это объясняется тем, что атомы углерода образуют между собой зр -гибридизованные а-связи, а в направлении, перпендикулярном слоям, электроны (л-электроны) свободно перемещаются вдоль поверхности слоя. Химически графит более реакционноспособен, чем алмаз, при высокой температуре он соединяется с кислородом, медленно превращаясь в диоксид углерода. Графит окисляется также такими сильными окислителями, как азотная кислота и др. образующийся так называемый окисленный графит представляет собой химическое соединение сложной структуры, содержащее кислород и водород. Кроме того, графит способен включать в промежутки между слоями атомы, молекулы и ионы, давая соединения, многие из которых проявляют замечательные свойства (гл. 5, разд. 2). [c.102]

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]

По рисунку, изображающему кристаллическое строение алмаза, подсчитайте, сколько электро1юв входит во внешний электронный слой каждого атома углерода в алмазе. [c.102]

Свойства и получение. Внешняя электронная оболочка атома углерода в основном и возбужденном состоянии имеет строение 2s 2p и s2pxPfPi. Таким образом, в валентном состоянии атом углерода имеет четыре неспарениых электрона и во внешнем электронном слое отсутствуют как свободные атомные орбитали, так и неподеленные электронные пары (только для одного элемента, кроме углерода, - водорода характерно подобное состояние атома). Такое электронное строение атома углерода обусловливает две характерных его особенности возможность образовывать четыре ковалентные связи и неспособность к донорно-акцепторному взаимодействию. [c.363]

Четвертая группа. Если для элементов подгруппы бора основной степенью окисления была +3 и лишь в единичных случаях - -1 (в связи с чем окислительно-восстановительные процессы перехода от одного из этих состояний в другое были не типичны), то для элементов подгруппы углерода (С, 8], Ое, 8п, РЬ) в соответствии со строением внешнего электронного слоя характерны две степени окисления (4-2 и -]-4). Первая отвечает восстановительным свойствам, вторая — окислительным свойствам. При переходе от С к РЬ степень окисления - -2 становится все более характерной, в связи с чем растет и устойчиг вость веществ, содержащих Ддя с и 8( степень окисления +2 проявляется в очень небольшом количестве соединений (например, СО, 810) для них характерна степень окисления +4. 0е(0Н)а, 8п(0Н)2 и рЬ(0Н)2 — амфотерные соединения их основные свойства усиливаются от Ое к РЬ у 0е(0Н)2 преобладает кислотная ионизация, у РЬ(0Н)г — основная. Вещества, содержащие ионы являются сильными восстановителями, соединения РЬ" — сильными окислителями. [c.93]

По размерам атомов элемента можно косвенно судить об его окислительно-восстанбвительных свойствах, т. е. о том, является ли он металлом или неметаллом. Чем больше атом, тем ближе расположены к ядру электроны и тем их связь с ядром прочнее. Следовательно, такой элемент предпочтительнее будет проявлять окислительные свойства и являться неметаллом, так как небольшие размеры атомов соответствуют элементам концов периодов,- у которых заполнение орбиталей электронами близко к завершению. Ориентировочно можно считать, что элемент является неметаллом, если орбитальный радиус его атомов не превышает 0,1 нм. Связывая металличность свойств простого вещества со строением электронной оболочки его атомов, необходимо отметить, что у атомов металлов в наружном слое не бывает более четырех электронов (за исключением висмута), а у атомов неметаллов — менее пяти электронов (за исключением водорода, бора, углерода и кремния). [c.204]

Рис и Кимбалл применили электронную микроскопию к изучению строения мономолекулярных слоев органических длинноценочечных кислот — н. гексатриаконтановой [38, 39], содержащей 36 атомов углерода, и стеариновой [40] — на поверхности воды. Изучалась зависимость между прилагаемым поверхностным давлением, ориентирующим молекулы, и строением монослоя. По достижении определенного давления монослои переносились на коллодиевую подложку (например, извлечением из жидкости стеклянной пластинки, покрытой подложкой, при сохранении постоянного давления), высушивались и оттенялись под углом 15°. Толщина слоя определялась по длине тени. Было непосредственно показано, что молекулы ориентированы вертикально для толщин слоев н-гексатриаконтановой и стеариновой кислот были получены, соответственно, значения около 50 и 25 А, что близко к длине их молекул. При низких поверхностных давлениях монослои представляли собой множество небольших островков неправильной формы, при средних давлениях они сливались в непрерывную фазу (для н. гексатриаконтановой кислоты), [c.217]

Такое различие в свойствах 0-фосфорильпых и 0-ациальных производных алкаполаминов обусловлено различным строением наружного электронного слоя фосфора и углерода в их соединениях. [c.136]

Спин-спиновая связь протонов и фтора с тяжелыми элементами IV Б группы интересна в сравнении с ранее изложенной спин-спиновой связью Н1—С1 и спин-спиновой связью —С1 , поскольку эти элементы сходны с углеродом по химическому поведению и обладают, по существу, одинаковой с ним внешней электронной оболочкой, в то же время отличаясь строением внутренних электронных слоев. Как было обнаружено, константы связи Р1 —С1 , а также Н1—М и Р 1—М значительно меньше коррелируют с электроотрицательностью заместителей у центрального четырехзамещенного атома, плохо подчиняются аддитивным соотношениям, а также менее очевидно связаны с состоянием гибридизации элемента, чем в случае констант Н—С. По-видимому, это вызвано вкладом в спин-спиновую связь, обусловленным полярностью связей Н—М и Р—М, а также участием электронов внутренних слоев в передаче спиновой информации. При этом для всех элементов Б группы в сходных химических структурах были подмечены общие закономерности, указывающие на общность механизма спин-спиновой связи этих ядер и Н —С [62], в частности, важность контактного члена в уравнении Ремси. [c.134]

Способность атомов углерода соединяться в цепи и поэтому образовывать огромное количество веществ обусловлена их строением. Атомы углерода имеют во внешнем электронном слое четыре электрона, которые сравнительно недалеко удалены от ядра. Поэтому для углерода примерно в одинаковой степени проявляется способность как к отдаче, так и к присоединению электронов, т. е. он в равной мере склонен проявлять как положительную, так и отрицательную валеитность. [c.281]

Строение электронных оболочек наиболее интересного для нас четырехвалентного атома углерода, являющегося невозбужденным , выражается 1 2 252р , т. е. он имеет два электрона с главным квантовым числом, равным 1, и орбитальным числом, равным О (подобно гелию), и во втором электронном слое у него четыре электрона (с главным квантовым числом 2), из которых один имеет орбитальное число, равное О, и три электрона, орбитальные числа которых равны 1. [c.57]

Можно получать как одноступенчатые, так и двухступенчатые реплики. В первом случае реплику получают путем отложения материала непосредственно на образец, во втором — на, поверхность образца наносят пластический материал для предварительного отпечатка, воспроизводящего рельеф затем реплику сниыаюг с поверхности этого отпечатка и исследуют в микроскопе. Повышения контрастности реплики добиваются оттенением (отложение на объективе слоя материала с высокой рассеивающей способностью для электронов). Оттеняющий слой наносят под небольшим углом испарением материала в вакууме. Высокой контрастности достигаюг при использовании урана, вольфра(11а, золота, платины и других веществ. Иногда для оттенения применяют углерод. На рис. 136 дана схема двух основных способов получения углеродных реплик. На рис., 137 показана последовательность операций и возникновение изображения на экране при получении реплик с объектов, образованных контактирующими сферическими частицами. Это часто имеет место при исследовании кага лизаторов и носителей глобулярного строения [78]. [c.309]

Как и у алмаза, в графите каждый атом углерода образует друг с другом четыре связи. Однако эти связи неодинаковые. Три из них являются а-связямн, образованными в результате перекрывания р -гибридных орбиталей атомов углерода. Все они располагаются в одной плоскости под углом 120°, образуя непрерывную плоскую сетку, состоящую из правильных шестиугольников, в углах которых находятся атомы углерода. Четвертая я-связь образуется за счет перекрывания лепестков р-орбиталей выше и ниже плоскости, в которой расположены атомы углерода. п-Связь образует сплошное электронное облако по всему слою атомов углерода, как в случае металлической связи. Углеродные слои у графита связаны очень слабыми силами межмолекулярного пзаимодействия. Эти особенности строения графита и обусловливают такие его свойства, как электропроводность, слоистость и т. д. [c.241]

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]

Отвечая на второй вопрос, учащиеся должны отметить, что в отлнчие от строения атомов всех другнх элементов атомы элементов главной подгруппы IV группы на внещнем слое имеют четыре электрона. Этим элементы подгруппы углерода отличаются п от элементов подгруппы титана. Атомы титана, циркония, гафния, курчатовия имеют во внешнем слое лишь два электрона. [c.131]

Рассматривая ответы учащихся на вторые вопросы обоих вариантов задапай, подчеркивают такие черты сходства в строении алмаза и графита, как наличие в их кристаллических решетках атомных связей. У алмаза кристаллическая решетка типично атомная, тетраэдрическая, у графита между атомами углерода, расположенными в одной плоскости, атомные связи, а между атомами углерода разных плоскостей связи, похожие на металлическую. Электроны, осуществляющие такие связи, находятся в общем пользовании не двух атомов, а всех атомов данного слоя. Таким отличием в строении алмаза и графита объясняется отличие в свойствах этих двух веществ. Подобно металлам, графит имеет серый цвет, обладает слабым металлическим блеском, электрической проводимостью. Однако графит отличается от алмаза и такими свойствами, как мягкость, способность отщеплять с поверхности плоские чешуйки, разделяться на атомные слои. Это свойство графита не может бьпь объяснено металлическим характером связей между атомными слоями, так как металлические связи весьма прочны. Исследование внутренней структуры графита показало, что слои атомов в нем удалены друг от друга на значительно большее расстояние, чем атомы в одном слое. Можно считать, что в отличие [c.133]

Введение добавки можно осуществить просто, выдерживая полиацетилен в среде газообразного или жидкого легирующего реагента. Происходящие ири этом реакции подобны хорошо известным реакциям образования соединений включения графита (гл. 2), при которых молекулы или ионы внедряются между слоями атомов углерода электропроводность графита меняется в зависимости от того, увеличивают или понижают внедренные частицы концентрацию электронов в зоне проводимости графита. По отношению к полиацетилеиу такая добавка, как бром, играет роль акцептора электронов, что можно отразить с помощью формулы (СН) +Вг . В этом соединении, по-видимому, происходит частичный или полный перенос заряда от двойных связей полиацетилена к атомам брома, но следует заметить, что до конца электронное строение полиацетиленовых пленок еще не выяснено. В первую очередь не понятен механизм переноса электронов от одной полиацетиленовой молекулы к другой. Этот вопрос необходимо рассматривать, учитывая морфологию пле- [c.280]

Вместе с тем следует иметь в виду, что стереоскопия сама по себе не может во всех случаях обеспечить получение вполне надежных пространственных представлений. Так, в работе ]68], посвященной изучению строения титаногелей методом углеродных реплик, отмечалось, что реплики воспроизводят лишь отдельные фрагменты структуры геля, причем изображения фрагментов могут быть искажены в силу условий препарирования реплики воспроизводят в основном лишь те детали, которые доступны распространяющемуся прямолинейно углеродному пучку. Поэтому изображения глубинных слоев геля будут несовершенны. Правда, благоприятным фактором здесь является высокая поверхностная подвижность напыляемого углерода (см. стр. 99), однако этот вопрос еще мало изучен. Наконец, электронно-микроскопическое исследование может быть осложнено неодпоро 1Ностью объектов. В работе [62] было показано, что размеры частиц, образующие скелет алюмосиликатного катализатора, несколько меняются в зависимости от взятого для исследования зерна. Поэтому авторы не пытались установить распределения частиц по размерам, а ограничились приближенной оценкой их средних размеров. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология