Углерод атомное ядро

Поскольку до сих пор не найден надежный теоретический метод расчета кулоновского интеграла г. его обычно вычисляют эмпирическим путем с помощью экспериментальных данных. В простом методе ЛКАО — МО кулоновский интеграл а, входит в качестве наиболее важного члена в выражение для энергии электрона, который движется в потенциальном поле атомного ядра г независимо от других электронов (в случае углерода атомное ядро г означает С" ). Если пренебречь потенциальным полем остальных электронов и атомных ядер, то величину —можно принять равной энергии ионизации атома. Следуя этому приближению. [c.156]

Ядро атома содержит протоны и нейтроны. Протоны и нейтроны имеют почти одинаковые массы, но отличаются зарядом. У нейтрона нет электрического заряда, в то время как протон имеет положительный заряд, который точно компенсирует отрицательный заряд электрона. В табл. 1-1 указаны заряды трех перечисленных элементарных частиц, а также их массы, выраженные в атомных единицах массы. Атомная единица массы (а. е. м.) определяется как одна двенадцатая часть (точно) массы атома углерода, в ядре которого содержатся 6 протонов и 6 нейтронов. В такой шкале протоны и нейтроны обладают массами, которые близки к 1 а. е. м. каждая, но не равны точно этой величине. (Здесь уместно указать, что в [c.14]

Масса одного протона составляет 1,673 10 г. Нейтрон близок по массе протону. Электрон приблизительно в 1820 раз легче протона и нейтрона и его масса равна 9,108 10" г. Таким образом, основная масса атома сосредоточена в атомном ядре. Поскольку оперировать со столь малыми величинами масс не всегда удобно, массы атомных ядер, атомов, молекул чаще всего выражают не в граммах, а в специальных атомных единицах массы (а. е. м.). За атомную единицу массы принята углеродная единица — Via массы атома основного изотопа углерода С. Массы протона, нейтрона и электрона в а. е. м. приведены в табл. 1. [c.19]

Рассмотрим основные свойства образующих атом частиц — электронов, протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны (нуклоны) образуют атомное ядро. Масса одного протона составляет 1,673-10 г. Нейтрон близок по массе протону. Электрон приблизительно в 1820 раз легче протона (нейтрона), масса электрона 9,108-10 г. Таким образом, основная масса атома сосредоточена в атомном ядре. Поскольку оперировать со столь малыми величинами масс не всегда удобно, массы атомных ядер, атомов, молекул чаще всего выражают не в граммах, а в специальных атомных единицах массы (а. е. м.). За атомную единицу массы принята углеродная единица, т. е. /12 массы атома основного изотопа углерода, ядро которого образовано из шести протонов и шести нейтронов 1 а. е. м.= ], 66057-кг. [c.22]

Атомная единица массы равна 1,66 10" " г и представляет собой 1/12 часть массы атома утлерода-12 (т.е. атома изотопа углерода, в ядре которою 6р и би", а в оболочке 6е ). [c.9]

При р2-гибридизации электронные облака располагаются в одной плоскости под углами 120° друг относительно друга. Из экспериментальных данных действительно следует, что молекула этилена имеет плоское строение (рис. 47). Химическая связь, для которой линия, соединяющая атомные ядра, является осью симметрии связывающего электронного облака, называется а-связью. а-Связь возникает при лобовом перекрывании атомных орбиталей. В молекуле этилена каждый атом углерода образует по три а-связи одну друг с другом, а две — с двумя атомами водорода. Имеющиеся у атомов углерода негибридные орбитали образуют одну так называемую я-связь. Химическая связь, для которой связывающее электронное облако имеет только плоскость симметрии, проходя- [c.110]

Бензол. Рассмотрим, например, жидкий бензол. Анализ измерений релеевского рассеяния света [1] показал, что в жидком бензоле есть ассоциаты. Они образуются при взаимодействии групп С—Н одной молекулы с л-орбиталями другой молекулы бензола (л-ассоциаты). Согласно [1] при комнатной температуре ассоциировано не менее 70% молекул жидкого бензола. Молекула бензола—симметричный волчок. Через центр молекулы перпендикулярно плоскости, в которой лежат атомные ядра углерода, проходит ось симметрии С в. Если положение оси симметрии С определено, то ориентация молекулы бензола в пространстве задана. Две молекулы бензола могут взаимодействовать с образованием л-ассоциата, в котором, по-видимому, имеются две [c.103]

Графит и алмаз встречаются в природе как аллотропные моди- фикации свободного углерода. В Периодической системе Д. И Менделеева углерод расположен в четвертой группе элементов. Порядковый номер углерода 6, массовое число наиболее распространенного (98,892%) стабильного углерода 12. Ядро атома углерода состоит из б протонов и 6 нейтронов. Атомный вес природного углерода 12,01115 0,00005. Это объясняется существованием (1,108%) также стабильного изотопа с массовым числом 13. [c.7]

ЭЛЕМЕНТЫ ХИМЙЧЕСКИЕ, совокупности атомов с определенным зарядом ядра Ъ. Д. И. Менделеев определял Э. х. так материальные части простых или сложных тел, к-рые придают им известную совокупность физ. и хим. св-в . Взаимосвязи Э. X. отражает периодическая система химических элементов. Порядковый (атомный) номер элемента в ней равен заряду ядра, к-рый в свою очередь численно равен числу содержащихся в ядре протонов. Для каждого Э. х. известны разновидности атомов - изотопы (существующие в природе и полученные искусственно путем ядерного синтеза), различающиеся числом нейтронов в ядрах. Совокупность атомов, характеризующаяся определенной комбинацией протонов и нейтронов в ядре, наз. нуклидом. Атомная масса Э. х. рассчитывается, исходя из значений масс всех его природных изотопов с учетом их относит, распространенности, и выражается в атомных единицах массы, за к-рую принята 12 массы атома углерода Атомная единица массы равна 1,66057 10 кг. Суммарное число протонов и нейтронов в ядре равно массовому числу А. [c.472]

Распределение электронов обеих связей — углерод-водородной и угле-род-углеродной — одинаково и имеет цилиндрическую симметрию относительно линии, связывающей атомные ядра (рис. 4.1) благодаря такому сходству по форме связи имеют одинаковое название — о-связи (сигма-связи). [c.94]

Бензол представляет собой плоскую молекулу, в которой все атомы углерода и водорода лежат в одной плоскости. Кроме того, это очень симметричная молекула, в которой атомы углерода находятся в вершинах правильного шестигранника каждый угол связи равен 120 (2,094 рад). Каждая орбиталь связи имеет цилиндрическую симметрию вокруг линии, соединяющей атомные ядра, и поэтому эти связи обозначают как о-связи. [c.310]

Атом углерода находится в 5р -гибридизованном состоянии, поэтому молекулу можно рассматривать как пирамидальную (если рассматривать лишь атомные ядра) или тетраэдрическую (если учитывать неподеленную пару электронов). Предполагается, что эти карбанионы претерпевают инверсию (переход от одной пирамидальной конфигурации к другой) точно так же, как амины (разд. 22.6), и поэтому они должны более или менее быстро терять свою конфигурацию. [c.818]

Начиная с этого раздела, молекулярные орбиты будут нумероваться 1, 2, 3... в порядке возрастающих значений энергии Е , а атомные орбиты %г и соответствующие коэффициенты С г—в соответствии с общепринятой нумерацией атомов углерода в ядре азулена (см. формулу I). [c.197]

При образовании я-связи происходит сближение атомов углерода, потому что межъядерное пространство в двойной связи более насыщено электронами, чем в а-связи. Это стягивает атомные ядра и поэтому длина двойной связи (ОЛ 33 нм) меньше одинарной (ОЛ 54 нм). [c.72]

Ординарная, двойная и тройная связи, удерживающие разнородные атомы, обычно поляризованы, так как различные атомные ядра имеют разное сродство к электронам. Эту поляризацию выражают включением ионных структур в изображение структуры способом резонанса. В диполярных формулах, участвующих в изображении резонансного гибрида, один атом становится лишенным электрона, другой — более богатым на один электрон, и заряды оказываются разделенными. Такого рода ионные структуры никоим образом не означают, что соединение может ионизировать. Они лишь служат для описания полярного характера связей между углеродом и притягивающими электроны атомами, такими, как кислород, сера, азот и галогены. [c.104]

Большую часть объема реактора на тепловых нейтронах занимает замедлитель, служащий для снижения энергии быстрых нейтронов, образующихся в реакторе. Нейтроны теряют энергию только при столкновениях с атомными ядрами, причем более эффективны ядра легких элементов. Поэтому хороший замедлитель должен иметь высокую концентрацию легких атомов, но, конечно, не должен содержать значительных количеств примесей, способных захватывать нейтроны. Элементами, достаточно легкими и потому наиболее подходящими для использования в реакторе в качестве замедлителей, являются водород, бериллий и углерод. [c.26]

Массы выражены в атомных единицах . Атомная единица равна V,, массы изотопа атома углерода С. Нейтроны и протоны часто объединяют под общим названием нуклонов, т. е. ядерных частиц. Если порядковый номер (заряд ядра) атома обозначить через Ъ, а массу через А, то, согласно общепринятой теперь точке зрения (Е. Н. Ганой и Д. Д. Иваненко, 1932 г.), атомное ядро состоит из Ъ протонов и А—Ъ нейтронов. При этом допускается возможность перехода одной из них в другую [c.417]

Понятие электрофильный (дословно от греч. — любящий электрон) характеризует сродство реагента к электронам. Понятие нуклеофильный характеризует сродство реагента к атомному ядру, в частности атома углерода. [c.256]

Например, углерод (группа IV) встречается во всех органических соединениях, а их изучено больше миллиона. Азот (группа V) присутствует вместе с углеродом, кислородом и водородом во всех живых существах. Кроме того, он составляет приблизительно 80% воздуха. Кремний (группа IV) образует основу песков и силикатов и поэтому повсеместно встречается на поверхности земной коры. Чтобы понять, каким образом атомные ядра в этих веществах удерживаются от взаимного отталкивания, т. е. понять, почему эти вещества устойчивы, мы должны рассмотреть ковалентную связь. Таким образом мы заложим основу для изучения органических соединений — основной группы соединений, встречающихся в организме. [c.51]

Каждое атомное ядро углерода в этой цепи на внешней орбите имеет по два необобщенных электрона, за исключением концевых атомов углерода, которые имеют по 3 необобщенных электрона. Если бы все эти необобщенные электроны образовали ковалентные связи с ядрами атомов водорода, то образовался бы гексадекан (фиг. 51). (Вспомните, что прямая линия представляет собою одну пару спаренных электронов.) [c.165]

Согласно предположению Льюиса, химическая или, точнее, ковалентная связь ассоциируется с электронной парой, поделенной между двумя ядрами. Позднее выяснилось, что именно электростатическое притяжение этой пары электронов к двум ядрам удерживает их вместе, образуя химическую связь. Заполненные внутренние электронные оболочки и атомное ядро представляют собой сферический атомный остов, который обычно не принимает участия в образовании химической связи. Для атома углерода этот внутренний остов состоит из ядра с зарядом +6 и -оболочки с двумя электронами, поэтому он имеет результирующий заряд +4. Заряд остова возрастает от +1 до +8 при переходе от лития к неону. В случае атома натрия он понижается до+1, потому что теперь остов состоит из ядра с заря-дом-НИ и /С- и -оболочек, которые содержат 10 электронов. [c.12]

Но совершенно ясно, что силы, необходимые для того, чтобы удержать вместе протоны и нейтроны в получившихся после бомбардировки ядрах бария и крип-, тона, гораздо меньше тех сил, которые спаивают в одно целое такие же частицы в ядре урана — ведь в урановом ядре этих частиц почти вдвое больше. Поэтому при делении ядра урана на две части должна выделиться избыточная ядерная энергия. И действительно, при делении каждого атомного ядра урана-235 выделяется колоссальное количество энергии—почти в 50 миллионов раз больше, чем при сгорании одного атома углерода. [c.249]

Кроме заряда атомного ядра важнейшей характеристикой элемента является масса его атома. Абсолютная атомная масса — это масса атома элемента, выраженная в килограммах. Например, масса атома водорода равна 1,674 10 г масса атома кислорода равна 2,667 10 г. На практике используют относительные атомные массы, полученные делением массы атома на 1/12 массы атома углерода С. [c.42]

Согласно ряду прочности связи металл — углерод, составленному Коттоном, прочность А1—С-связи занимает промежуточное положение среди всех непереходных металлов, связанных с органическими радикалами. Средняя степень ионности этой связи составляет примерно 22% [13]. С изменением структуры радикала величина электроотрицательности меняется, но незначительно [15]. При введении других электроотрицательных заместителей эффективный заряд атомного ядра алюминия увеличивается, а связь А1—С в результате равномерного распределения электронов между другими заместителями у атома алюминия становится более ковалентной [20]. [c.62]

Кроме стехиометрических интерметаллических соединений и сплавов замещения существует другой очень большой класс сплавов, в которых один тип атомов располагается в промежутках, или пустотах, между атомами металла- хозяина . Многие гидриды, бориды, нитриды и карбиды металлов являются соединениями внедрения, что можно было бы ожидать, учитывая небольшие размеры атомных ядер элементов Н, В, Н, С по сравнению с атомными ядрами элементов-металлов (см. т. 1, табл. 14.3). Типичное соотношение радиусов в данном случае — примерно 0,5. Это дает возможность предположить, что атомы бора, азота и углерода будут располагаться преимущественно в октаэдрических пустотах Гщ ст/ мет — О, 414) металлов. Меньший по размеру атом водорода мог бы располагаться в тетраэдриче- [c.108]

Открытие нейтронов и протонно-нейтронная теория строения атомного ядра вскрыли физический смысл изотопов. Изотопами называются такие разновидности химического элемента, которые отличаются своим атомным весом, но тождественны по своим химическим свойствам и поэтому занимают одно и то же место в периодической системе. Так, например, имеется три изотопа свинца с атомны.м весом 206, 207 и 208. В природе эти изотопы встречаются всегда в смеси, приче.м процентный состав каждого из них в ней постоянен. Поэтому суммарный вес свинца в таблице Менделеева 207,22. Углерод в природе является постоянной смесью двух изотопов с атомным весом 12 и 13, причем последний изотоп составляет 1,1%. [c.49]

Е ли молекула построена симметрично, то две или больше частоты могут совпадать. В этих случаях соответствующие колебания называют дважды, трижды и т. д. вырожденными. В сумму выражения (146) они входят с множителем 2, 3 и д., отвечающим степени вырождения. Например для СОа из спектральных данных были получены следующие частоты pv = = 960,1830 и 3280. Из них первая вырождена дважды. Таким образом мы в этом примере имеем не три, а четыре колебательных степени свободы. Это объясняется тем, что молекула СО3 построена так, что все три атома (углерод посредине) лежат на одной прямой. На долю вращения приходится в этом случае лишь две степени свободы (вращение вокруг оси, соединяющей атомные ядра, не требует энергии, как и в двухатомных молекулах) и на колебания остаются Зл — 5 = 4 степени свободы. Окончательно [c.56]

Например, ядро атома гелия, атомный номер которого 2, а атомная масса 4 (это оСозначается так Ие), содержит 2 протона и 2 нейтрона. Ядра атома гелия — это те самые о-частнцы, которые излучаются при радноактионом распаде. Ядро атома углерода (атомный помер 6, атомная масст 12, цС) содержит 6 протонов и 6 нейтронов, кислорода ( 0) —8 протонов и 8 нейтронов, а фтора ( gF) —9 протонов и 10 нейтронов. [c.22]

Ядерный эффект Оверхаузера. Выше было отмечено, что при подавлении спин-спинового взаимодействия с протонами увеличивается интенсивность сигналов ядер углерода, причем главная роль в этом принадлежит ядерному эффекту Оверхаузера (ЯЭО). Наиболее сильно проявляется этот эффект при электрон-ядерном взаимодействии. Например, если насытить очень мощным СВЧ-полем систему электронных спинов, то произойдет сильное увеличешие интенсивности линии поглощения атомного ядра. При этом разность заселенностей спиновых состояний ядра увеличивается в / раз, [c.100]

Качественно новое явление при рассмотрении молекул состоит в использовании гибридных орбиталей. Наиболее известными являются гибридные зр -, зр -- и 5р-орбитали атома углерода, объясняющие причины многообра-зия органических соединений. Ввиду существования этих типов гибридизации в органических молекулах встречаются преимущественно два типа связи — а-связь и я-связь. Чистая а-связь встречается, например, в насыщенных углеводородах, в которых атом углерода образует гибридные р -орбитали. В ароматических углеводородах вследствие зр -гибридизации наряду с а-связью, образующей остов молекулы, имеется также еще к-связь. В случае а-связи электронное облако располагается симметрично вокруг линии, проведенной через атомные ядра. В случае п-связи электронное облако располагается симметрично по обе стороны от плоскости, проходящей через атомные ядра. В соединениях с гетероатомами к этим двум состояниям электронов добавляются еще одиночные электронные пары гетеро-атома, находящиеся на несвязывающих п-орбиталях. [c.177]

Связывание двух атомов углерода, например в этане, возникает в результате перекрывания двух атомных 5р --орбиталей (по одной от каждого из атомов), которое осуществляется вдоль их осей и приводит к образованию прочной а-связи. Было показано, что длины углерод-углеродной связи во всех насыщенных соединениях более или менее одинаковы и равны 1,54 А. Это относится, однако, к простой углерод-углеродной связи между 5/ з-гибридизованными углеродными атомами. Было показано, что длина аналогичной связи между двумя зр -тябри-дизованными углеродами, =СН—СН =, составляет в среднем около 1,47 А,, а между двумя 5р -гибридизованными углеродами =С—С= около Л,38А. Эти различия не неожиданны, поскольку электроны 5-орбиталей расположены ближе к ядру, чем электроны соответствующих р-орбиталей. То же самое справедливо и для гибридных орбиталей возрастание 5-компо-ненты в таких орбиталях приводит к тому, что электроны ближе располагаются к ядру. Поэтому при образовании связей между двумя атомами углерода их ядра неумолимо сближаются в последовательности [c.22]

Диапазон геометрических структур, для описания которых полезно обращаться к многогранникам, чрезвычайно широк. Так, например, правильный тетраэдр симметрии одинаково подходит как для молекулы тетрамера мышьяка, Аз4, так и для молекулы метана, СН (рис. 3-27). Однако в их строении имеется одно существенное различие. Оно состоит в том, что в молекуле все четыре атомных ядра, входящих в ее состав, расположены в вершинах правильного тетраэдра, ребрами которого служат химические связи между атомами мышьяка. В молекуле же метана имеется центральный атом углерода, от которого четыре химические связи направлены к четырем вершинам тетраэдра, где находятся атомы водорода. В данном случае ребра тетраэдра уже не являются химическими связями. [c.119]

О2 и озон О3), типом кристаллич. решетки (напр., модификации углерода - фафит, алмаз, карбин) или др, св-вами. Это явление наз. аллотропией, в случае углерода аллотро пия - разновидность полиморфизма. Число известных ныне простых в-в превышает 500. Поскольку определяющим признаком Э. X, служит заряд ядра, то в хим. р-циях элемент сохраняет свою индивидуальность происходит лишь перераспределение электронов внешних электронных оболочек атомов, тогда как атомные ядра остаются неизменными. Каждый Э. X. характеризуется степенями окисления, к-рые могут проявлять атомы данного элемента в хим. соединениях. [c.472]

Наоборот, электронодефицитный центр, например атом углерода в хлорметане (38), наиболее легко атакуется анионами, такими как -ОН, СЫ и т. д., или другими частицами, которые, не являясь истинными анионами, содержат атом или центр, богатые электронами, например атом азота в аммиаке НзЫ или аминах НзМТакие реагенты вследствие их тенденции атаковать субстрат в положение (или положения) с низкой электронной плотностью, т. е. в участке, где заряд атомного ядра не полностью компенсирован орбитальными электронами, называют нуклеофильными реагентами, или нуклеофилами. [c.39]

Прочность валентных электронов атома углерода зависит также от близости Их к положительно заряженному атомному ядру они отделяются от него лишь двухэлектронным слоем. Благодаря этому 66-стоятельству у атома углерода валентные электроны удерживаются в атоме прочнее, чем у атомов других элементов с четырьмя валентными электронами. Так, у кремния, следующего за углеродом элемента IV группы, валентные электроны отделены двумя электронными слоями, имеющими 2 и 8 электронов, поэтому взаимодействие между ядром и валентными электронами ослаблено (рис., 6,6). [c.28]

После того как стали более доступными эффективные источники медленных нейтронов, на помощь рентгенографическому анализу кристаллов пришла диффракция нейтронов (Ba on, 1955). В настоящее время техника метода трудна, и сам он с наибольшим успехом применяется в тех случаях, когда структура уже исследована рентгенографически. Нейтроны рассеиваются атомными ядрами. Это приводит к двух важным следствиям. Во-первых, атом оказывается точечным в той степени, которая допускается его тепловым движением это дает возможность более точной его локализации, однако в данном случае имеет еще большее значение поправка на обрыв ряда. Во-вторых, рассеивающая способность является функцией свойств ядра, а не возрастает с увеличением атомного номера. В общем тяжелые и легкие атомы рассеивают примерно одинаково. Рассеивающая способность обычного водорода, Н,—отрицательная (т. е. он рассеивает нейтроны с аномальным изменением фазы), так что атомы водорода выявляются в виде отрицательных пиков на карте распределения рассеивающей способности нейтронов однако величина этих пиков—того же порядка, что и пиков, соответствующих атомам кислорода или углерода поэтому точность локализации всех этих атомов одинакова. В противоположность обычному водороду дейтерий дает положительные пики. [c.70]

Интересно, что у монофторидов величина расстояния между атомными ядрами С—F составляет 1,42 А, а в таких молекулах, как H IF2, СС 2рг , HF3, Ср4, это расстояние оказывается меньшим и равным только 1,35—1,36 А. Если в молекуле присутствует хлор, как в случае I2F2, то расстояние С—С1 также сокращается — до 1,70 А вместо нормально наблюдаемого для хлорпроизводных 1,76—1,77 А.. Эти сокращения межатомных расстояний соответствуют значительному упрочнению связей галоидов с углеродом. [c.189]

Есть основания предполагать, что нейтрон в некоторых случаях может вызвать расщепление атомного ядра в результате только столкновения, не связываясь при этом сам. Чедвик, Фезер и Девис (1934 г.) заметили образование в камере Вильсона трех траекторий с общей исходной точкой, которые возможно обусловлены тремя а-частицами, получившимися в результате упругого столкновения нейтрона с атомом углерода [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология