Связь водородная межатомное расстояние

Приведен расчет величин энергий углерод-углеродных и углерод-водородных связей в алканах, алкинах и ароматических углеводородах. Найдена корреляция величины энергии связей от межатомных расстояний, силовых постоянных и частот валентных колебаний молекул. [c.109]

Рентгенографическим методом были определены межатомные расстояния и валентные углы в молекулах полипептидов и на этой основе построена пространственная модель белков. В 1951 г. Л. Полинг выдвинул в качестве модели пространственного строения белковой молекулы а-спираль , в которой полипептидную цепь надо представлять себе в виде нити, обвивающей поверхность цилиндра, причем звенья соседних витков соединяются между собой водородными связями между группами ЫН и СО. Это не единственная возможная конфигурация для белковых молекул. [c.344]

Сравнение длин связей, например для муравьиной кислоты, показывает, что ковалентная связь в исходной молекуле мономера испытала деформацию. Ее длина увеличилась от 0,097 в мономере до 0,107 нм в димере. Большее или меньшее удлинение связи Н—X и ее разрыхление наблюдается и в других веществах. С другой стороны, укорочение межатомного расстояния Н. .. V упрочняет водородную связь. Энергия водородной связи невелика и лежит в пределах 8—40 кДж. Энергия этой связи примерно в 10 раз больше энергии ван-дер-ваальсового взаимодействия и на порядок меньше энергии ковалентной связи. Так, энергия водородной связи Н. .. Р равна 42 кДж, Н. .. О 21 кДж, Н. .. N 8 кДж. Водородная связь проявляется тем сильнее, чем больше относительная электроотрицательность и меньше размер атома-партнера. Поэтому она легко возникает с атомами неметаллических элементов второго периода Периодической системы и в меньшей степени характерна для хлора и серы. Несмотря на малую прочность водородной связи, она определяет иногда структуру вещества и существенно влияет на его физические и химические свойства. Благодаря водородным связям молекулы объединяются в димеры и более сложные ассоциаты, устойчивые при достаточно низких температурах. Ассоциаты могут представлять собой одномерные образования [c.138]

Из таблицы видно, что средняя разница между длинами связей одного металла с фтором и гидроксилом практически одинакова — 0,08 А — и не изменяется в пределах ошибки опыта при переходе от гидроокиси лития к борной кислоте. Таким образом, водородная связь не оказывает существенного влияния на величины межатомных расстояний, что вполне понятно, если учесть малость энергии водородной связи ло сравнению с энергией обычной химической связи. То закономерное изменение длин связей, которое демонстрировалось в табл. 71, от- [c.172]

Рис. 9.8. Небольшой участок кристалла льда. Верхние молекулы показаны в примерном соответствии с их истинными размерами (по отношению к межатомным расстояниям). Следует обратить внимание иа водородные связи и открытую структуру, обусловливающие низкую плотность льда. На рисунке схематически показаны молекулы, в которых крупные шары — атомы кислорода, мелкие — атомы водорода.

Более совершенны модели Дрейдинга (предложены в 1959), состоящие из стальных стержней и трубок, соединенных в точке, изображающей ядро атома, под углами, равными валентным. Длины трубок и стержней пропорциональны длинам связей между атомами Н и данного элемента (0,1 нм соответствует 2,5 см). Своб. концы трубок и стержней изображают ядра атомов Н, поэтому каждый фрагмент в отдельности является моделью молекулы простейшего водородного соед. данного элемента (СН4, NH3, HjO, HjS и т.д.). Для сборки модели более сложного соед. стержень одного фрагмента вставляют в трубку другого благодаря ограничит, устройству расстояние между их центрами пропорционально соответствующему межатомному расстоянию. Модели Дрейдинга верно отражают межатомные расстояния и валентные углы в молекулах. Они позволяют имитировать внутр. вращение, оценивать энергетич. выгодность разл. конформаций, измерять расстояния между непосредственно не связанными атомами. Модели Дрейдинга особенно широко употребляют при изучении стереохимии полициклич. систем типа стероидов. По тому же принципу сконструированы модели Физера, изготовляемые из пластмассы из-за более крупного масштаба (0,1 нм соответствует 5 см) они преим. используются при лекционных демонстрациях. [c.118]

Теоретический расчет а-спиральной конфигурации оказался возможным только благодаря точному знанию валентных углов и межатомных расстояний в пептидной цепи. Полинг проанализировал все возможные конфигурации хребта полипептидной цепи, удовлетворяющие структурным требованиям, сформулированным на основании изучения структуры аминокислот и пептидов. Он показал, что сохраняя стандартные валент-лые углы и межатомные расстояния, выполняя требование плоскостного расположения пептидных групп, т. е. изгибая цепь только в точках расположения а-углер одных атомов и добиваясь при этом полного насыще- ия водородных связей в структуре, можно построить только две спи- [c.539]

Опубликован обзор, в котором обсуждается проблема точной геометрии водородных связей (межатомных расстояний, углов между атомами и связями, направленности неподеленной электронной пары) [194]. [c.38]

Еще одно допущение, которое приходится делать для выполнения модельных расчетов, это сохранение неизменными межатомных расстояний при упрочнении Н-связи. Действительно, по мере усиления водородной связи ее длина (Дн...о) уменьшается, а длина ковалентной ОН-связи (гон) несколько увеличивается. Строгих количественных данных (см. гл. I, п. 4) об увеличении длины ОН-связи нет. Отсутствует и корреляция между йоо и Гон- В то же время очевидно, что эти изменения межатомных расстояний вызывают противоположные эффекты смещения Va. По этой причине, не имея на данном этапе возможности ввести строгую зависимость Доо и гон от АГон, мы были вынуждены этими изменениями пренебречь. [c.83]

Рис. 14.2. Пары оснований, связанные водородными связями для А-Т- и Г—Ц-пар межатомные расстояния и углы приблизительно одинаковы

Валентные колебания групп О—Н в гекса- и гептагидратах сульфатов и перхлоратов некоторых металлов были изучены Баличевой и Андреевым [5]. Данные об изменении частот, силовых констант и межатомных расстояний указывают на существенное смещение заряда катиона и деформацию водородных связей, соединяющих молекулы воды во внешней координационной сфере. [c.19]

Характерной особенностью полипептидной цепи фиброина является относительно малая разветвленность содержание боковых цепей составляет не более 19%. Волокно шелка содержит больше ориентированных (кристаллических) участков, чем, например, волокно шерсти. Отдельные участки макромолекул фиброина практически полностью вытянуты до геометрических размеров, определяемых межатомными расстояниями, и связаны между собой водородными связями или силами Ван-дер-Ваальса. В тех местах макромолекулы, где имеются достаточно большие заместители, высокая плотность упаковки не достигается. Поэтому здесь образуются менее ориентированные (аморфные) участки. Макромолекулы фиброина в этих участках взаимодействуют между собой путем образования связей, в частности ионных связей, по функциональным группам в боковых цепях. [c.19]

Межатомные расстояния О —Н в кристаллах с водородными связями, в табл. 76 собраны известные значения расстояния О — Н для [c.221]

Рис. 125. Схема строения небольшого кристалла льда. Вверху показаны молекулы приблизительно в правильном масштабе (по отношению к межатомным расстояниям). Следует обратить внимание па водородные связи и открытые структуры, обусловливающие небольшую плотность льда. Внизу схематически показаны молекулы, в которых небольшими кружками обозначены атомы кислорода и еще меньшими — атомы водорода.

Подводя итоги кристаллохимическому изучению неорганических веществ с водородной связью, можно констатировать, что образование этой связи укорачивает межатомные расстояния (точнее сказать, межмолекуляр-ные расстояния) на 25% и больше по сравнению с суммой ван-дер-ваальсовских радиусов, причем это сокращение носит виолне закономерный характер. Однако имеющиеся кристаллохимические данные, по существу, не являются геометрической характеристикой водородных [c.170]

I - длина перескока и - масса рассеивающей единицы т - масса нейтрона /Vjj - среднее число водородных связей R - межатомное расстояние г - вектор положения частицы S(K, o)- общий закон рассеяния 5 o1j- закон когерентного рассеяния in закон некогерентного рассеяния int - время взаимодействия obs - время наблюдения [c.301]

Из этих данных можно заключить, что в о-нитрофеноле и аналогичных молекулах стерические условия образования прочных водородных связей удовлетворяются, а в таких молекулах, как д(-нитрофенол, о-гидроксибензонитрил и т. д., эти условия не удовлетворяются. Результаты, полученные спектроскопическим методом, в общем согласуются с данными других методов. Выведенные отсюда правила могут быть логично связаны с межатомными расстояниями и углами. Эти правила суммированы в разделе 42. [c.311]

Рис. 10.11. Геометрические ограничения при ферментативном катализе, возникающие вследствие того, что катализатор (К) и сольватирующие группы (ЫН) являются составной частью фермента. Зачерненные конусы показывают допустимые углы орбитального перекрывания при образовании водородных связей (1 — межатомное расстояние. Слева взаимодействие между мрлекулой катализатора К и субстратом приводит к образованию отрицательного заряда, вокруг которого образуется сольватная оболочка нз молекул воды. Справа расстояние между катализатором и донорами водородных связей фиксировано в связи с тем, что они являются частью фермента [2].

Деформация электронной оболочки ("стягивание ионов) в результате поляризации приводит к тому, что длина диполя оказывается меньше межатомного расстояния (так, длина диполя в молекуле КС1 равна 167 пм, в то время как межатомное расстояние составляет 267 пм). Это различие особенно велико у водородсодержащих соединений. Если пренебречь размерами иона водорода, то в предположении чисто ионной связи расстояние между ядрами водорода и галогена Jn-r должно равняться радиусу галогенид-иона гг. Однако i/н-г < гг для всех Г, так Га--167 пм, а /н-а 127 пм. Это означает, что протон в отличие от других катионов проникает внутрь электронной оболочки аниона, и внедрившись в анион, он оказывает сильное поляризующее действие, что приводит к резкому уменьшению полярности водородных соединений (по сравнению с аналогичными соединениями других катионов). Поляризационный же эффект приводит к тому, что длина диполя H I составляет всего 22 пм. Наконец, проникновение протона внутрь аниона вызывает уменьшение де( хзрмируемости последнего. [c.120]

В. Захариасен, используя полученную Г. Стюартом и Р. Морроу кривую интенсивности для метилового спирта, рассчитал функцию распределения атомов. На основании ее анализа он нашел межатомное расстояние С—О и О—Н. .. О соседних молекул, равное соответственно 1,4 и 2,6 А построил модель ассоциации молекул метилового спирта, согласно которой каждая молекула СН3ОН посредством водородных связей координирована с двумя соседними (см. рис. 9.8). Аналогичные результаты были получены в работе Г. Гарвея, который применил метод интегрального анализа кривых интенсивности для исследования структуры метилового и этилового спиртов. Результатом его работы явилось определение внутримолекулярных расстояний С—О и С —С, равных 1,43 и 1,54 А соответственно. Межмолекулярное расстояние О—Н. .. О было найдено равным 2,7 А для мета- [c.237]

Нейтронографическое исследование позволило в ряде случаев пеиосредственпо обнаружить местоположение атома водорода в структуре и устаиовить точные межатомные расстояния. В результате удалось показать, что в огромном большинстве случаев водородная связь имеет несимметричный характер, т. е. в системе А—Н. .. В длина связи А—Н не равна Н. ..В, и что имеются (и довольно распространены) случаи уголковых водородных связей, т. е. атомы А, Н и В ие лежат на одной прямой, а образуют тупой угол в кристаллическом пространстве. [c.167]

Такое подробное рассмотрение водородных связей типа О—Н..,0 избавляет нас от аналогичных сопоставлений длин связей других типов, а такм<е окажется полезным для оценки достоверности результатов рефрактометрического метода. Чтобы закончить с кристаллохимией водородной связи, дадим краткую сводку основных межатомных расстояний типа X—H...Y в наиболее распространенных неорганических соединениях (табл. 72), [c.170]

Поскольку ионные радиусы фтора и гидроксила близки, можно ожидать одинаковой разницы между м-ои и гы р, если в гидроокисях не будет водородных связей (или они не будут влиять на межатомные расстояния). Если же водородные связи действительно влияют на длины связей и тем сильнее, чем прочнее сами связи, то разница Агм-он—гм-р будет изменяться в ряду Берналла — Мегоу. [c.172]

Энергия водородной связи варьирует в достаточнр широких пределах — от 5 до 10 ккал/моль, соответственно варьируют и межатомные расстояния. Так, расстояния между двумя атомами кислорода, связанные водородной связью, могут меняться от 2,54 А в КН2РО4 до 2,7 А в структуре льда. [c.53]

Размерный фактор не всегда является решаюхщш. Напр., Na l и PbS не образуют Т. р., хотя их размерные факторы (радиусы ионов, межатомные расстояния и др.) близки. Второй необходимый фактор-хим. подобие компонентов, в частности близость типа хим. связи. В качестве параметра, определяющего возможность образования Т. р. замещения, используют различие в степени ионности связи, иногда-разность злектроотрицательностей атомов замещающих друг друга элементов. Предложено использовать в качестве характеристик хим. подобия т-ры плавления хим. соед. шш энергии и кристаллич. решеток. Для образования непрерывных Т. р. замещения требуется, чтобы <27%, AU/U < 10%. В случае мол. кристаллов важное значение имеет наличие у обоих компонентов водородных связей, а также существование у молекул собств. дипольного момента. В частности, практически неизвестны Т. р. на основе льда, т. к. нет подобных ему в-в по указанным характеристикам. [c.507]

ИС. 2-3. Размеры пептидной группы. Указаны межатомные расстояния, а также лина водородной связи, образуемой с соседней пептидной группой. Все атомы внут-и пунктирной рамки лежат примерно в одной плоскости. Однако, как показано в ижней части рисунка, расположение связей вокруг атома азота отчасти сохраняет [c.88]

Водородные связи — преимущественно электростатические взаимодействия. Как было показано, межатомные расстояния, отвечающие всем невалентным контактам атомов, приблизительно описываются соответствующими вандерваальсовыми радиусами. Это правило часто нарушается в случае контактов, образованных атомами водорода. Например, расстояние между амидным атомом Н и карбонильным атомом О составляет всего 1,9 А, вместо 2,7 А, получающихся из расчета по вандерваальсовым радиусам из табл. 3.6. Опыт показывает, что этот эффект наблюдается всегда, когда атом Н несет большой положительный парциальный заряд, а его партнер по контакту — большой отрицательный парциальный заряд (табл. 3.3). Эти заряды притягивают друг друга. Поскольку все электронное облако атома водорода (у водорода только один электрон ) сильно смещено к атому, с которым водород ковалентно связан, отталкивание оболочек контактирующих партнеров мало и притяжение зарядов может их еще более сблизить. Такое короткое расстояние обусловливает большую величину кулоновской энергии притяжения (табл. 3.4), а также высокую дисперсионную энергию [56]. Энергия взаимодействия имеет в этом случае значение, промежуточное по абсолютной величине между энергией вандерваальсовых контактов и энергией ковалентных связей. Такие контакты были выделены в особую группу водородных связей , а атомы, участвующие в связи, получили название донор — акцептор водородной связи . [c.45]

Энергия водородной связи варьирует в достаточно широких пределах — от 5 до 10 ккал/молъ, соответственно варьируют и межатомные расстояния. Так, расстояние между двумя атомами кислорода, связанными водородной связью, может меняться от 2,54 Л в КН2РО4 до [c.210]

А в структуре льда. Чем короче межатомное расстояние, тем сильнее-связь. Энергия водородной связи в 10 раз больше энергии Ван-дер-Ваальсовой связи и в 10 раз меньше ковалентной или ионной связи. Напомним, что теплота сублимации кристаллического водорода равна 0,5 ккал/ моль, а энергия диссоциации молекулы водорода —102, 6 ккал1молъ. [c.210]

Структура дикетопяперазина была определена рентгеновским методом еще в 1938 г. Р. Б. Кори, который яо характеру расположения молекул в цепях и сокращению межатомного расстояния N...0 из соседних молекул констатировал наличие водородных связей [c.364]

Межатомные расстояния А — Н в кристаллах с водородными связями. Имеется лишь небольшое число случайных данных о длине связей А — Н.. . В, где либо А, либо В не является атолюм кислорода. Большей частью они были получены методом протонного магнитного резонанса, причем в некоторых случаях определялись расстояния между протонами в решетке, а не длина связей А — Н. Существующие данные приведены в табл. 77. [c.223]

Таким образом, каждая молекула СН3ОН связана водородной связью с двумя другими молекулами. В результате этого должны образовываться более или менее длинные цепочки из молекул метилового спирта. Тепловое движение постоянно разрушает водородные связи, поэтому время их существования в среднем невелико. Устойчивых групп, состоящих из двух, трех,. .. молекул СН3ОН, в жидкой фазе не существует. Но непрерывное возникновение быстроразрушающихся водородных связей приводит к тому, что на рентгенограммах появляются максимумы, характеризующие существование указанных выше межатомных расстояний как более вероятных, чем другие. [c.135]

Оююда видно, что для несимметричных водородных связей, для которых ARq о и 12 > о, равновесное межатомное расстояние А—Н больше, чем А—D (Ar 0). [c.78]

Здесь Ех = Е-х (X) представляет собой адиабатический терм для первого возбужденного состояния. Точка его минимума несколько сдвинута по оси X относительно точки равновесия основного состояния Ха- Именно но этой причине (ёЕ /йХ), Ф 0. Нетрудно видеть, что в случае несимметричных водородных связей минимум потенциала возбужденного состояния сдвинут влево, т. е. отвечает меньшему межатомному расстоянию К, чем для основного состояния. В самом деле, частота колебаний А—Н, т. е. расстояние менлду термами Е, и Е- , при образовании водородной связи уменьшается. Это означает, что глубина потенциальной ямы для возбужденного состояния (Е ) больше, чем для основного состояния. Другими словами, водородная связь для у = 1 прочнее, чем для у = 0. Так как обычно более прочной связи соответствует меньшее равновесное межатомное расстояние, то минимум адиабатического терма для г = 1 должен быть сдвинут влево по отношению к минимуму для у = 0. Следовательно, производная йЕ / /с1Х в точке Хд должна быть положительной (рис. 7), т. е., согласно уравнению (40), Хо 0. Этот результат совпадает с интуитивным выводом, сделанным выше на основании рис. 1. [c.81]

Расстояния — ОН. .. О измерялись с применением стандартных значений углов и межатомных расстояний в предположении, что гидроксильная группа расположена на максимально близком расстоянии от своего партнера по водородной связи. Результаты показывают, что водородная связь образуется в том случае, когда расстояние ОН. .. О меньше 3,3 А. Сдвиг, вызываемый водородными связями Av, тем больиге, чем короче это расстояние. Используя пять приведенных соединений, можно получить стандартный график зависимости Дv от расстояния ОН. .. О. Этот график дает возможность определить расстояние ОН. .. О того или иного диола по найденному значению Ау. Кривая может быть описана следующим эмпирическим соотношением [c.147]

Согласно этой модели (рис. 32 и 33), полипептидная цепь имеет форму винтовой лестницы, в которой каждый аминокислотный остаток соответствует одной ступени высота каждой ступени в этой модели равна 1,5 А, а высота витка — 5,4 А. Следовательно, один виток содержит 3,7 ступени или аминокислотных остатка через 18 ступеней расположение ступеней вновь точно повторяется. В этой модели полипептидная группа имеет плоскую конфигурацию, как этого требует теория, а межатомные расстояния и углы—те же значения, что и в теоретической полипептидной цепи, изображенной на рис. 30. Устойчивость этой конструкции обусловлена наличием водородных связей между группами С=0 и N—Н, принадлежащими наложенным один на другой виткам. Вследствие Ь-конфнгурации аминокислот, составляющих винт, он имеет направление винта с левой нарезкой, причем боковые аминокислотные остатки Н расположены снаружи. Диаметр винта равен 10,5 А. Геликоидальная модель лишена напряжения и представляет собой конфор- [c.437]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология