Простая связь азот азот, длина связи

Гибкость молекул и их способность с небольшими затратами энергии переходить из одних конформационных форм в другие играет выдающуюся роль в морфологии каталитических превращений. Эти формы поддаются структурному анализу, так как длины определенных химических связей варьируют незначительно в различных молекулах. То же справедливо для углов, под которыми взаимно располагаются различные химические связи одного и того же атома, например простые связи углеродных тетраэдров или углы между двойными и простыми связями у углерода и азота и т. д. Известны также отправные размеры и ориентации групп молекул в разных циклах и их конформации. Это дает возможность определить, какие конформации возможны для данной молекулы и какие из конформационных форм наиболее благоприятны для определенного типа реакций. Сравнение реакционной способности молекул различного строения позволяет проверять выводы, вытекающие из конформационных схем. При этом приходится учитывать также специфику ориентации и длин химических связей и соответствующих электронных орбиталей у атомов (ионов) активных центров катализатора и влияние на конформацию реагирующих молекул, их химических связей с поверхностью. [c.47]

Атомы углерода израсходовали все свои валентные орбитали на образование химических связей, а атомы азота имеют по одной паре неподеленных электронов. Длина связи С—С в молекуле дициана меньше, чем простая связь между атомами углерода (0,154 нм) и приближается к длине двойной связи (0,132 нм). Сказывается дополнительное перекрывание р-облаков по плоскости связи С—С, которые ответственны за л-связи между атомами углерода и азота. По химическому строению дициану аналогичен диацетилен [c.114]

В соответствии с обычными правилами валентности один из атомов кислорода должен присоединяться к атому азота двойной связью, один — семиполярной (координационной) связью и один (несущий отрицательный заряд) — простой ковалентной связью. Существуют три различных способа выполнения этих требований, отличающиеся друг от друга лишь тем, какой из трех атомов кислорода является в нитрат-анионе двоесвязан-ным (два других атома кислорода неразличимы в соответствии со строением семиполярной связи). Однако это предположение оказывается неверным. С помощью рентгеноструктурного анализа нитратов установлено, что длина всех трех связей N—О одинакова и, следовательно, они должны иметь идентичное электронное строение. С этой точки зрения можно говорить лишь [c.22]

Азот имеет наибольшую энергию связи и наименьшую длину связи среди всех двухатомных молекул элементов второго периода, соответственно 942 кДж моль и 1,10 A. Возрастание энергии связи с повышением теоретического порядка связи (простая, двойная, тройная связь), показанное на рис. 12-10, происходит с поразительным постоянством. Как и предсказывает теория, молекула обладает парамагнитными свойствами. [c.528]

Хотя экспериментальные данные для самого индола отсутствуют, рентгеноструктурное исследование комплекса 3-метилиндола с тринитробензолом подтвердило планарность индольной системы [3]. Кроме того, значения длин связей, установленные экспериментально находятся в хорошем соответствии с расчетными значениями по методу молекулярных орбиталей [4]. И теория, и рентгеноструктурные измерения указывают на укорочение связи N—С в индоле по сравнению с простой связью N—С (в открытых системах), как и следовало ожидать ввиду резонансного сопряжения неподеленной пары электронов азота. [c.489]

При наложении двух л-связей на о-с язь возникает тройная связь, например в молекулах азота, ацетилена и оксида углерода. Тройная связь изображается тремя черточками К = — С С—, С = 0. Энергия тройной связи выше, а длина связи ниже, чем энергии и длины простой и двойной связей (см. табл. 2.1). [c.50]

Все три заместителя у атома азота амидов расположены в одной плоскости. Связь углерод — азот в амидах короче обычной простой связи С—N. а связь углерод — кислород, наоборот, длиннее обычной связи С = 0. Двоесвязность связи С—N создает определенный барьер вращения вокруг нее, появляется возможность существования двух плоских конформаций [c.584]

Согласно данным рентгеноструктурного анализа аминокислот и дипептидов, вся амидная группа является плоской углерод карбонильной группы, азот и четыре связанных с ними атома лежат в одной плоскости. Поскольку длина связи углерод — азот, равная 1,32 А (13,2 10 нм), меньше длины обычной простой связи углерод — азот, равной 1,47 А (14,7 Ю- нм), то, следовательно, связь углерод — азот носит в значительной степени характер двойной связи (примерно 50%) в результате углы связей при азоте близки к углам связи у тригонального атома углерода (рис. 37.1). [c.1046]

Связи N по обеим сторонам фуроксанового кольца слегка (на 0,1-0,4 А) различаются по длине, причем всегда длиннее та связь, которая примыкает к N-оксидной группировке, имеющей положительный заряд на азоте. Это согласуется с общим наблюдением [99, с. 1697], что связь N при солеобразовании по азоту удлиняется (простая связь в большей [c.23]

Оба атома кислорода в нитрогруппе находятся на равном расстоянии от атома азота (0,122 нм), а углы С-К-О равны 120°. Об этом говорят данные метода дифракции электронов и рентгеноструктурного анализа. При этом следует иметь в виду, что стандартное значение длины простой связи N-0 равно 0,136 нм, а двойной связи N=0 - 0,115 нм. Равноценность атомов кислорода в нитрогруппе иллюстрируется следующими резонансными структурами [c.350]

Подтверждением ограниченности в этом соединении взаимодействия тг-электронов кратной связи М=М с тг-электронами бензольных ядер служит почти нормальная длина связи С—N. Если тг-электронное взаимодействие имело бы место, расстояние между ядрами углерода и азота было бы меньше, чем для простой связи С—N. Экспериментально найдено, что это расстояние равно 1,45 А, а сумма ковалентных радиусов углерода в -состоянии и азота равна 1,44 А. [c.117]

Структура соединений типа (12) согласуется с наличием экваториальной и апикальной связей Р—у каждого атома фосфора. Три связи азота лежат в плоскости, а фосфор имеет геометрию ТБП. Длина апикальной Р---г-Н-связи лр д ще простой связи, тогда как экваториальная связь Р-т-Н значительно короче и проявляет двоесвязный характер. Понятно, однако, что эти различия могут быть следствием тригонально-бипирамидальной структуры фосфора. [c.100]

Атом азота имеет электронную конфигурацию 15 25 2р] 2р 2р и также может давать гибридные орбитали при образовании простых С—N. двойных = N и тройных С = Н связей с углеродом. В каждом случае одна из орбиталей служит для локализации на ней свободной пары электронов атома азота при образовании двойной и тройной связей соответственно одна и две л-связи также образуются в результате бокового перекрывания негибридизованных р-орбиталей атомов азота и углерода. Средние значения длин и энергий для простой азот-углеродной связи равны соответственно 0,147 нм (1,47 А) и 305 кДж/моль (73 ккал/моль) для двойной связи они равны 0,129 нм (1,29 А) и 616 кДж/моль (147 ккал/моль) и для тройной связи равны 0,116 нм (1,16 А) и 893 кДж/моль (213 ккал/моль). [c.20]

В какой мере эти необычайные свойства динамических организаций зависят от их химического состава Такая зависимость, конечно, существует — ведь нельзя представить себе развитие жизни, если исходное вещество представляет собой, например, только водород или водород и кислород и т. д. Дж. Уорд рассмотрел вопрос о том, почему живое вещество базируется главным образом на элементах второго и третьего периодов системы Менделеева. Как известно, необходимых для жизни элементов всего 16 и все они имеют небольшую массу атома. Особую роль играют четыре элемента водород, кислород, азот и углерод (на них приходится 99% массы живых тканей организма), а так Же сера и фосфор. Атомы Н, О, N. С приобретают стабильные конфигурации, присоединяя 1, 2, 3 и 4 электрона — это обусловливает и разнообразие образуемых ими химических связей. Важно, что наряду с простыми указанные элементы способны образовать и кратные связи, а также длинные цепи. Сера и фосфор, имеющие З -орбитали, способны к образованию более четырех ковалентных связей, причем их прочность не слишком велика и допускает реакции обмена. Фосфорные соединения являются, акку улятора-ми энергии, и именно они играют важнейшую роль в передаче богатых макроэргических групп и сохранении запасов энер гии. [c.346]

Структура пиридина очень напоминает структуру бензола. Все углерод-углеродные связи плоского шестиугольного остова, состоящего из пяти углеродных атомов и одного атома азота, имеют одинаковую длину (1,39 А), среднюю между длиной простой С—С (1,54 А) и двойной С=С (1,Й А) связей. Две связи С—N также имеют одинаковую длину (1,37 А), меньшую, чем длина простой связи С—N (1,47 А), и большую, чем длина двойной связи С=Ы (1,28 А). Такие параметры молекулы пиридина и его значительная аромати- [c.383]

Кроме того, длина связи N->0 приблизительно равна рассчитанной длине простой связи, тогда как связь Р=0 на 0,25 А короче [61]. Поскольку наблюдаемый момент связи N->0 больше, чем у Р=0 (см. ниже), это различие в длине связи нельзя объяснить большей электроотрицательностью N+ по сравнению с Р" , в результате которой ядро атома азота притягивало бы о-электроны, ослабляя таким образом координационную связь. [c.87]

НО также и потому, что в гемопротеинах имеется необычайно тонкое равновесие между состояниями с максимальной и минимальной спиновой мультиплетностью. Можно предположить, что изменение спинового состояния железа определяется стереохимическими факторами. Изменение спинового состояния при переносе электрона между уровнями eg и t2g сопровождается изменением ионного радиуса катиона железа и изменением длин связей металл — лиганд. Как показано на примере простых неорганических комплексов [58], ионный радиус Fe(II) или Ре(И1) увеличивается примерно на 20% при переходе от низкоспинового состояния к высокоспиновому (табл. 3). Стереохимическое значение данного спинового состояния железопорфиринового комплекса, следовательно, заключается в том, что расположение катиона железа относительно плоскости координируемых атомов азота пиррольных колец порфирина зависит от длин связей железо — порфирин, изменяющихся по мере того, как меняется ионный радиус металла и взаимодействие металл-лиганд. Кроме того, поскольку связывание кислорода сопровождается изменением спинового состояния [105] и положение атома железа относительно плоскости порфирина должно коррелировать во времени и пространстве со связыванием молекулы кислорода, предполагается [103, 104], что изменение стереохимии железо-порфирина вызывает конформационные изменения, ответственные за кооперативное связывание кислорода. В этом и заключается биологическая роль электронной конфигурации атома железа в физиологической функции гемоглобина. [c.40]

Первое соотношение между обеими величинами было предложено в рамках полуэмпирической, а не квантово-химической теории электронных зарядов связей. В 1951 г. автор этой книги [39] для объяснения установленного им эмпирического соотношения (см. стр. 183) выдвинул предположение, что сокращение длин (о + я)-связей по сравнению с длинами типично простых связей прямо пропорционально л-электронному заряду. Коэффициент пропорциональности, как нашел автор, равен 0,15 А/е для связей СС и 0,04 А/е для связей СН. Аналогичные линейные уравнения были получены затем и для связей с участием галогенов, кислорода и азота. При помощи этих уравнений можно рассчитывать и электронные заряды связей и межатомные расстояния. Так, автором с самого начала его работы было указано на сомнительность принимавшихся в то время длин связей в этилене (стр. 177), а затем еще до появления новых экспериментальных данных были получены [40] следующие расчетные значения длин связей в этом соединении 1,332 + 0,002 А для связи С = С и 1,085 А для связи СН. [c.233]

Круг молекул или ионов, рагсматриваемы.х в данном разделе, ограничен теми их иредставнтеля.ми, которые содержат один нли несколько атомов азота, каждый из которых образует одну кратную и одну простую связь. Что касается характера этих связей, то он оказывается промежуточным между (редким) случаем, в котором азот образует две угловые ординарные связи (например, в МНг ), и случаем, когда он формирует две коллинеарные кратные связи. Необходимо отметить, что во многих циклических молекулах и ионах азот образует две угловые связи, несмотря на то, что обе они по длине приблизительно соответствуют двойным связям некоторые нециклические катионы также иллюстрируют трудность приписывания простых структурных формул системам, в которых имеется п-связывание. В N[3 (СНз)2Ь валентный угол при атоме азота составляет 111°, а расстояние N—3—1,64 А [1а] в Н(ЗС1)2 валентны угол составляет 149°, а расстояние N—3— 1,535 А [16] (для сравнения длина связи N—3 равна 1,72 А, а N = 3 1.54 А). В [ (Р(СбН5)з)2]+ угол между связями азота составляет 147°, а расстояние N—Р— 1,57 А [1в], что близко к значению для двойной связи. [c.561]

В остальных шести карбонильных производных (табл. 1) главное электронное взаимодействие карбонильной группы происходит также не с фуроксановым кольцом, а с другим фрагментом молекулы - амино- или гндразнновой группой. Действительно, связь O-N имеет длину 1,328 А (среднее из 6 значений - от 1,322 до 1,340 А), что намного меньше длины простой связи -N любого типа (табл. 2) и практически совпадает со средней длиной связи O-N 1,333(5) А в системах амидного типа [110, с. 129 111]. Как присуще амидной группе, атом азота рядом с карбонилом в рассматриваемых фуроксановых соединениях характеризуется плоским расположением своих трех ковалентных связей, т.е. он имеет 2-гнбри-дизацию н его свободная электронная пара делокализована по системе тт-связей с участием карбонильной группы. [c.45]

Длина простой связи азот—фосфор составляет обычно 177— 178 пм, тогда как в цикло- и полифосфазенах длина связи Р—N равна 147—162 пм наибольшее укорочение скелетных связей происходит в присутствии заместителей с высокой электроотрицательностью. Валентные углы у атома азота в монофосфазенах типов (9) и (10) свидетельствуют о его хр -гибридизованном состоянии с неподеленной парой электронов на 2рг-орбиталн, которая, возможно, перекрывается с незаполненной З лтя орбиталыб фосфора, образуя донорную я-связь [см, формулу (11)]. Из данных ИК-спектроскопии следует, что заместитель у азота оказывает [c.99]

Атом бора имеет три валентных электрона и четыре валентные орбитали. Обычно он использует три орбитали, образуя 5р -гибриды в таких соединениях, как ВРз- Углерод имеет четыре валентных электрона и четыре орбитали. За исключением тех случаев, когда он образует кратные связи, эти орбитали используются для 5р -гибридизации. Атом азота имеет пять валентных электронов и четыре орбитали. Как правило, он образует три связи с другими атомами в структурах с тетраэдрической конфигурацией, а четвертая гибридная 5р -орбиталь у него занята неподеленной электронной парой (разд. 13-3). Углерод и азот способны образовывать двойные и тройные связи в результате я-перекры-вания, обсуждавшегося в разд. 13-4. По сравнению с длиной простой связи длина двойных связей, образуемых этими элементами, сокращается на 13%, а длина тройных связей-на 22%. Прочность кратной связи повыщается благодаря наличию электронов на связывающей молекулярной п-орбитали, возникающей в результате перекрывания атомных я-ор-биталей. Но перекрывание я-типа между орбиталями становится достаточно больщим для возникновения связи только при близком расположении атомов. По этой причине 81 и другие элементы третьего и следующих периодов неспособны образовывать кратные связи. Кремний имеет 10 внутренних электронов по сравнению с 2 в атомах С и N. Отталкивание этих внутренних электронов не позволяет двум атомам 81 сблизиться настолько, насколько это необходимо для достаточного я-перекрывания р-орбиталей и возникновения двойных связей. Несмотря на все попытки химиков синтезировать соединения со связями 81=81 и 81=С, ни одна из них до сих пор не увенчалась успехом. За небольшими исключениями, образование двойных и тройных связей ограничено элементами второго периода, в атомах которых число внутренних электронов не превышает 2. Исключения, к числу которых относятся 8=0, Р=0 и 81=0, объясняются перекрыванием между р- и -орбиталями, этот вопрос будет рассмотрен в разделе, посвященном кремнию. [c.271]

Возбуждение колебательных уровней может наступить прн распаде сложной молекулы на простые, причем если в продуктах реакций имеются связи, значительно более короткие, чем в переходном комплексе, то более вероятно, что именно эти связи и будут нести избыточную энергию. Так, при распаде диазометана СНгМг на радикал СНг и молекулу азота N2 уменьшается длина связи между атомами азота, и молекула азота в результате такой реакции получается в колебательно-возбужденном состоянии. При распаде озона протекают реакции [c.313]

Для каждого лeмeнтa, указанного в колонке слева, приведены ДЛ1П1Ы изолированных простой, двойной и тройной связей (читаются сверху вниз). Например, величина 1,25 А в середине центральной колонки длин связей соответствует длине двойной связи азот — азот (- N = N - ). В системе СИ 1 А = 10-а ем. [c.58]

В этих соединениях присутствует пятичленное кольцо с атомом азота, находящимся в состоянии зр -гибридизации, имеющего атом водорода. В образовании ароматической электронной системы участвуют как 4 те-электрона двух связей С=С, так и неподеленная пара электронов атома азота, что приводит к формированию единого шестиэлектронного тс-облака - ароматической структуры, подобной бензолу. В результате кольцо У пиррола становится плоским, простые связи укорачиваются. Строение пиррольного кольца представлено на схеме (длина связи чо1заиа в ангстремах). [c.128]

Из данных по энергии стабилизации (21 ккал моль ) [2] и измерению длин связей С—С и С—N (длины связей, имеют промежуточные значения между длинами обычных простой и двойной связей [3]) следует наличие циклического сопряжения в молекуле пиридина. Пять атомов углерода и атом азота составляют плоскую гексагональную структуру, причем все атомы тригонально зр ) гибридизованы и 6/ -я-электроны образуют стабильную делокали-зованную молекулярную орбиталь (I). При этом остающаяся 2/ -орбиталь атома азота перпендикулярна этой молекулярной орбитали, и, следовательно, электронная пара способна к образованию дополнительной связи. Действительно, пиридин обладает слабоосновными свойствами (р/(а = 5,2), что играет значительную роль в его химическом поведении. [c.198]

Все шестичленные полностью ненасыщенные гетерощислические соединения можно представить как бензол, у которого один или более атомов углерода заменены на гетероатом. Пиридин (азабен-зол) — простейший из подобных соединений — имеет один кольцевой атом азота. Подобно бензолу, молекула пиридина представляет собой плоскую циклическую систему, слегка искаженный шестиугольник из-за меньшей длины связи С—N по сравнению со связями С—С. Ее можно представить (рис. 2.1, а) как циклическую систему, состоящую из пяти р -гибридизованных атомов углерода, к каждому из которых присоединен атом водорода (на рисунке не показаны), и одного р -гибридизованного атома азота. Каждый из шести атомов кольца имеет одну р-орбиталь, перпендикулярную плоскости кольца. Эта структура подобна структуре бензола по наличию единого цикла р-орбиталей, содержащего шесть электронов, но отличается тем, что обладает неподеленной парой электронов в плоскости кольца. Подобно бензолу, молекулу пиридина удобно представить в виде одной из двух эквивалентных структур Кекуле. [c.17]

Дипольный момент линейной [329] молекулы закиси азота равен лишь 0,171 [330], что служит веским подтверждением почтц эквивалентного вклада в основное состояние двух октетных резонансных структур. Расстояние N—N равно 1,13А, среднее между значениями длины двойной и тройной связи расстояние N—О равно 1,19А и занимает промежуточное положение между двойной и простой связями [331] [c.510]

Молекулярная структура амидной группы в конденсированной и газовой фазе установлена очень детально. Однако эта структура не так проста, как можно было бы предположить исходя из молекулярной формулы, и при интерпретации результатов исследований этих соединений физическими методами следует учитывать несколько особенностей. Первая особенность связана с частичной двоесвязанностью связи С(0)—N, что возникает в результате делокализации неподеленной электронной пары азота на л-электро-ны карбонильной группы. Ниже представлены две предельных валентных формы — без сопряжения (56) и с полным сопряжением (57) неподеленной электронной пары азота, обозначены предполагаемые валентные углы и длины связей в нм. В действительности, в кристаллических амидах как это было определено с помощью рентгеноструктурного анализа [148] и схематически представлено в (57а) амидная связь имеет плоское строение (по крайней мере для всех атомов, кроме водородных), а длины связей имеют примерно средние значения из двух резонансных форм (56) и (57). В газовой фазе (как показано при изучении дифракции электронов и микроволн [148, 151]) валентные углы практически не изменяются (хотя атомы водорода в формамиде находятся вне плоскости О—С—N на расстоянии 0,015 нм). Правда, происходит уменьшение длины связи С—О до 0,119—0,121 нм и соответствующее увеличение длины связи С—N до 0,136—О,,137 нм. Эти данные [c.426]

Если в соединениях общей формулы (1) отсутствуют объемистые заместители, то их стереохимия определяется расположением четырех атомов в одной плоскости. Кроме того, так как заместители X и У имеют неподеленные пары электронов, существенный вклад вносят резонансные структуры (15) и (16), что приводит к укорочению связей X—СО (или Y—СО), а также к затруднению вращения вокруг этих связей. Ограничение вращения (обнаруживаемое, как правило, с помощью метода ЯМР) проявляется наиболее заметно, когда заместителем X (или Y) является азот (в большей степени, чем кислород), однако оно все-таки несколько меньше, чем в случае простых амидов. Например, по данным реитгеноструктурного анализа [2, 3], длины связей —N для карбаматов (9) составляют 0,135 нм и 0,137 нм в случае мочевин (12) (по сравнению с 0,132 нм для простых амидов). Вместе с тем отклонения от планарности составляют 5—9° [вплоть [c.537]

Длины связей, т. е. межъядерные расстояния в молекулах, можно измерить многими способами, и в настоящее время есть значительное число таких данных. Если рассмотреть гомоядерные двухатомные молекулы с простой связью, такие, как Еа или С1а, атомам Е и С1 можно приписать ковалентные радиусы простых связей, равные половине межъядерного расстояния в соответствующих молекулах. Следует отметить, что очень часто сумма ковалентных радиусов равна межъядерному расстоянию в межгалогенидах, таких, как С1—Вг (вычислено 2,13 найдено 2,14). Для элементов, которые не могут образовать двухатомные молекулы с простыми связями, используют другие методы определения радиусов. Так, поскольку расстояние С—С в алмазе и множестве органических молекул найдено равным 1,54+0,01 А, то ковалентный радиус атома углерода принимают равным 0,77. Чтобы получить ковалентный радиус атома азота, вычитают 0,77 из расстояния С—N в молекуле НзС—ЫНа, при этом получают 0,70. Этим способом можно составить таблицу ковалентных радиусов простых связей (табл. 4.4). [c.127]

Подтверждением ограниченности в этом соединении взаимодействия тс-электронов кратной связи М=М с т -электронами бензольных ядер служит почти нормальная длина связи С—N. Если тт-элек-тронное взаимодействие имело бы место, расстояние между ядрами углерода и азота было бы меньше, чем для простой связи С—N. Экс- [c.113]

Вторым возможным объяснением коротких межатомных расстояний в этих оксиионах является то, что координационная связь короче, чем нормальная ковалентная связь. Такое объяснение считалось малоправдоподобным, так как длнна связей N — О в (СН )дМ— -О точно равна сумме простых связей тетраэдрических радиусов азота и кислорода (1,36 А), тогда как длнны так называемых координационных связей во многих соединениях серы и фосфора столь же малы (или ен1,е меньше), как и длины, ожидаемые для двойных связей. Однако, используя исправленные радиусы для азота и кислорода, приведенные в табл. 6, можно принять расстояние N — О равным 1,43 А, что значительно превышает вышеприведенную величину. На осиова-Н1 и этого можно заключить, что не существует ни одного способа написания формул этих оксиионов, который был бы свободен от возражений. [c.369]

Относить увеличение угла за счет ван-дер-ваальсова отталкивания атомов галогенов просто неверно. Хотя ван-дер-ваальсовы радиусы возрастают в ряду Р — С1 — Вг—I, ковалентные радиусы и, следовательно, длины связей Р—X также увеличиваются и в том же порядке, так что увеличение угла происходить не должно. В данном случае фактором, определяющим валентный угол, является ионность связи Р—X. Более электроотрицательный атом фтора оттягивает связывающиг электронные пары от ядра фосфора и тем самым позволяет занять больший объем свободной паре электронов, что приводит к большему уменьшению валентного угла Р—Р—Р, чем углов X—Р—X в других галогенидах. Другой пример увеличения валентного угла фториды азота и кислорода имеют меньшие валентные углы, чем у их водородных соединений (НРз 102, Г МНз 107,3° ОРг 103,8° Н2О 104,45°). Как показал Гиллеспи [6], увеличение объема пространства, занимаемого неподеленными парами, легко объяснить, если предположить, что в позиции неподеленной пары находится заместитель с нулевой электроотрицательностью (рис. 6.9). [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология