Молекулы в трех измерениях

Для устранения этого несоответствия теории с опытными данными Полинг и Слейтер предположили, что если в образовании связей принимают участие различные орбитали, энергия которых отличается не очень сильно, то их можно заменить равным числом одинаковых орбиталей, называемых гибридными (т. е. смешанными). Этот метод приближенного объяснения сложных явлений получил широкое применение. Он представляет собой математический прием, пользуясь которым вычислили волновые функции гибридных орбиталей, принимая, что они 1) эквивалентны между собой 2) обеспечивают наибольшее перекрывание с другими орбиталями (т. е. дают наиболее прочные связи) и 3) максимально удалены друг от друга в пространстве. Наименование валентных орбиталей в молекуле метана зр " (эс-пэ-три). Измерения показали, что между яр -связями всегда образуются углы, которые равны (или близки) углам тетраэдра, т. е. 1р9°28, [c.29]

Согласно Амперу, молекулы простых газов имеют сложный состав они состоят из. .. четырех атомов Почему Атомы в молекуле расположены определенным образом в пространстве, а оно во много раз больше объема молекул и имеет три измерения, следовательно, атом в молекуле должны окружать еще три других атома, в результате чего образуется четырехатомная молекула. [c.80]

Реакция между молекулой водорода и атомом водорода, происходящая при орто-пара-конверсии водорода, является переходом в" трехатомной системе. Свойства этой системы полностью определяются соответствующим уравнением Шредингера, т. е. ее собственными функциями. Сама система может быть представлена точкой в четырехмерном пространстве три измерения требуются для определения относительного расположения ядер и одно дополнительное измерение для определения энергии. (Мы полагаем здесь, что движение электронов настолько быстро, что электроны образуют статическое поле для более медленных движений ядер.) Для определения конфигурации системы могут быть с удобством применены три расстояния между ядрами, [c.401]

Фазовое пространство поступательного движения является для каждой молекулы шестимерным пространством. Три измерения составляют пространство [c.316]

Из данных измерения дипольных моментов следует, например, что молекулы СОг и С8г линейны, в то время как в молекулах НаО, HjS и SO2 атомные ядра занимают вершины треугольника. Подобным же образом измерения дипольного момента молекул NH3, РНз и АзНз позволяют сделать заключение, что в этих молекулах три атома Н образуют основание трехгранной пирамиды, в вершине которой располагаются атомы N, Р или Аз . [c.311]

Модель межмолекулярного потенциала SP [338] использует три заряда, расположенных на атомах водорода и кислорода. Так же как и в модели ST2, между молекулами воды действует потенциал 6-12, центрированный на атомах кислорода. Для определенных параметров модели выполнялась серия пробных расчетов с целью минимизировать отклонение рассчитанных величин от данных экспериментальных измерений. В результате получен дипольный момент, равный 2,27 Д, энергия водородной связи равна 27,6 кДж/моль при равновесном расстоянии 0,276 нм между атомами кислорода в димере воды. [c.120]

Строго говоря, приведенные здесь значения констант должны сопровождаться более подробным описанием растворителя и метода измерения. Эти значения являются приближенными и могут использоваться лишь для сравнительной характеристики сходных веществ. При п = 1 предполагается, что в комплекс входят также три или пять молекул воды. [c.244]

Для правильной интерпретации таких измерений нужна дополнительная информация другой эксперимент для сравнения, например, по методу Белла и Сондерса или уверенность в том, что использующийся для измерения ЯЭО протон не изолирован от других источников кросс-релаксации. Второе условие выполняется при наличии в молекуле как минимум еще одного спина (рис. 5.9,6). Пусть три протона находятся на одной линии и один из крайних (Нд) находится ближе к центральному (Нд), чем другой (Н(-). Облучение Нд будет давать значительное повышение интенсивности сигнала Hr, поскольку он ближе, чем Н . и преобладает его кросс-релаксация. По этой же причине облучение будет давать небольшое увеличение сигнала Нц. Сравнение данных двух экспериментов позволяет нам с очевидностью сделать вывод об относительных межъядерных расстояниях. Однако облучение даст похожие увеличения сигналов Нд и Н , поскольку с их точки зрения Нц-единственный ближайший протон поэтому такое измерение делать бесполезно. Это подтверждает тот факт, чго в общем случае ЯЭО между двумя ядрами неодинаков в различных направлениях, так как каждое ядро может иметь различные связи с другими источниками релаксации. [c.163]

Эгот объем шарового слоя, выраженный через число ячеек А, равен числу точек, отвечающих сочетаниям целочисленных положительных значений Лу, Ку и К , т. е. чис 1у микрососгояний молекулы, энергия поступательного движения которой в объеме V заключена в пределах между и е+1 . Выражение (X, 27) дает объем шестимерного фазового пространства для молекулы, так как три измерения—координаты положения точек—учтены множителем V. [c.335]

В ней учитываются спектры поглощения, отражательная способность, механические свойства, элементный состав, состав продуктов окисления и пр. По мнению Ван Кревелена, молекула угольного вещества не плоская и отдельные структурные единицы не являются точным подобием друг друга, как в обычных высокомолекулярных полимерах. Он утверждает, что макромолекула угольного вещества построена из различных элементарных структурных единиц, которые на схеме разделены пунктирными линиями. При дегидрировании разрыв молекулы происходит по пунктирным линиям. Ван Кревелен предполагает, что в начальной стадии углеобразования витреновые вещества- состоят из сравнительно малых по размерам конденсированных ароматических сеток, связанных между собой концевыми мостиковыми структурами, не имеющими ароматического характера. Подобная структура макромолекулы должна иметь три измерения. По мере углубления метаморфизма мостиковые структуры претерпевают глубокие превращения, которые приводят к увеличению степени конденсированности ароматических систем. [c.221]

Для изображения структуры этих соединений имеется несколько разных способов, как это показано для восьми простейших алкаиов (рис. 2.3). В детальных структурных формулах указаны все углерод-водородпые связи, но такое изображение неудобно. Обычно пользуются простыми сокращениями и пишут формулы, известные под названием сжатых структурных формул. В сжатых формулах отдельные связи опущены и атомы водорода, связанные с данным углеродом, пишутся непосредственно справа от символа, соответствующего углеродному атому. В сжатых формулах горизонтальные связи между атомами углерода, как правило, тоже опускаются, но вертикальные связи обычно фигурируют. Цепи углеродных атомов записываются по возможности в строку, хотя действительные молекулы имеют три измерения и цепи могут принимать разнообразные формы. Такие упрощения в значительной мере обусловлены тем, что возможности пишущих машинок и печатных машин ограничены. [c.29]

Определим эти изменения энергии более точно. Координаты молекул А и Б, так же как и координаты других молекул (1, 2,. .., jV) в жидкости, могут быть определены с помощью совокупности девятимерных векторов Ra, Rb, Ri, R2, R.v- Требуется три координаты для определения молекулярного центра тяжести, три координаты для молекулярной ориентации и три измерения для внутренних координат. Тогда потенциальная энергия жидкости может быть наиисаиа в виде [c.251]

Используя модели этих типов, легко увидеть, что 1) большинство ррганических соединений не плоские, а имеют три измерения 2) цепь С—С—С в пропане изогнутая, а не прямая, как часто рисуют (СН3СН2СН3) 3) кольца не обязательно плоские и 4) одни соединения можно считать более стабильными, чем другие. (Общее правило если модель трудно собрать без заметного на рущения углов или длин связей, то молекула, вероятно, нестабильна.) Более подробно пространственная форма или стереохимия Молекул описана в гл. 2, но сначала нам необходимо лучше понять природу химических связей. [c.15]

Детальные измерения позволяют определить моменты инерции молекул. Длина связи С=0 в молекуле углекислоты может быть непосредственно определена из измерения момента инерции. Определе ние длин связей и валентных углов других молекул требует измерения моментов инерции нескольких изотопных разновидностей. Так, например, для изучения молекул QHa и С2Н4 необходимы две изотопные разновидности этих соединений, а для молекулы диацетилена—три. Поэтому для определения структуры QH были исследованы два изотопных образца— jHD и 2D2. Для диацетилена, момент инерции которого известен с большой точностью, изотопные молекулы не исследовались длины связей С—Н и С=С в этой молекуле могут быть только приняты равными соответствующим расстояниям в молекуле ацетилена, а не определены непосредственно. Замечание о необходимости помнить о различии значений и в равной мере применимо как к длинам связей, определяемым из колебательновращательных спектров, так и к длинам связей, определяемым из микроволновых спектров. Однако преимущество колебательновращательных спектров заключается в возможности исследования влияний колебаний на вращательные постоянные и исключении, влияния нулевых колебаний. [c.15]

Разветвленная цепь может быть как плоской, так и объемной в первом случае все ветви цепи лежат в одной плоскости, во втором случае они расположены в различных плоскостях, т. е. цепь имеет три измерения. В соответствии с указанным строением цепей различают линейные, плоскостные и трехмерные, или пространственные, полимеры. Пространственный полимер может быть получен из линейных макромолекул путем возникновения поперечных химических связей между ними. Установление связей между линейными молекулами, так называемое сшивание , лежит в основе важного в техническом отношении процесса вулканизации каучука, превращаюш егося таким образом в резину. [c.220]

Однако в рефрактометрических измерениях определяют лишь среднее значение электронной поляризуемости молекулы. В самом общем случае электронная поляризуемость молекулы различна в различных направлениях, что выражается в тензорных свойствах поляризуемости. Количественное описание поляризуемости дается через три главных значения тенз ор а электронной поляризуемости ( 1, 2 и з)> которые соответствуют определенным направлениям главных осей. Только вдоль этих осей совпадают направления векторов напряженности электрического поля 8 и индуцированного дипольного момента ц. На этих трех значениях можно построить эллипсоид, который называется эллипсоидом поляризуемости. При этом величины 1, Й2 и Ьз составляют половины главных осей эллипсоида поляризуемости. [c.228]

Исследование неустойчивых промежуточных веществ. Обнаружение неустойчивых промежуточных частиц, образующихся в ходе химического превращения, их идентификация и кинетические характеристики дают очень ценную информацию, необходимую для установления детального механизма химического превращения. Часто эту информацию можно получить методом ИК-спектроскопии. При этом используют различные методики снимают спектры в струевых условиях, когда создается достаточно высокая концентрация промежуточных частиц стабилизируют эти частицы быстрым охлаждением реагирующей смеси до очень низкой температуры в окружении инертных молекул (метод матричной изоляции) используют импульсные методы в сочетании с быстроскани-рующим ИК-спектрометром и т. п. Например, с помощью последнего метода в продуктах газофазного импульсного фотолиза дифтордибромметана при записи спектра примерно через 1 мс после вспышки была обнаружена и идентифицирована частица Ср2, а в продуктах фотолиза трифториодметана обнаружен три-фторметильный радикал. Кинетическими измерениями методом ИК-спектроскопии было показано, что энергия активации рекомбинации двух радикалов F3 отлична от нуля. [c.218]

В представлении периодичности трехмерных групп особое значение имеют два рисунка Эшера (см. [21]). Их сравнение выявляет важное различие между решеткой и структурой. Изображение на рис. 9-18 называется Разбиение пространства на кубы [22] и ясно подчеркивает однородность окружения каждого узла решетки, расположенного в центрах кубов. Изображение на рис. 9-19 было создано примерно через три года после предыдущего. Оно называется Пучина [22]. Его трехмерный узор может иметь те же трансляционные свойства, что и предыдущий рисунок, но в целом его симметрия определенно более низкая. Этот рисунок представляет собой также пример псевдосимметрии, которая подразумевает более высокую симметрию в решетке, чем в действительной структуре. Брок и Линтафельтер [23] указали на обычно существующее недопонимание различия между кристаллом и решеткой. Кристалл-это совокупность определенных единиц (атомов, ионов или молекул), структурный мотив которых повторяется в трех измерениях. Решетка-это совокупность точек, и каждая точка имеет одинаковое окружение из точек, расположенных вдоль определенного направления. Каждый кристалл связан с решеткой, начало координат и базисные векторы которой могут быть выбраны различными способами. Из сказанного выше, например, ясно, что бьшо бы неправильно говорить о взаимном проникновении решеток но в то же время корректно говорить о взаимном проникновении совокупностей атомов [23]. [c.427]

Аналогичным образом среда оказывает очень сильное влияние на явления в двойном слое Следует отметить три основных момента Емкость двойного слоя не связана простым соотношением с диэлектрической посгоянной в объеме раствора. Это объясняется особенностями строения растворителя (ориентацией его молекул) вблизи электрода [97]. Кроме того, адсорбция, которая затрудняет интерпретацию результатов электрохимических измерений (см. гл. 3), реже встречаются в органических растворителях, чем в воде, поскольку энергия, необходимая для замещения молекулы растворителя молекулой растворенного всш,ества (энергия замещения), обычвю выше в случае органических растворителей, нежели в случае воды [98]. Наконец, нужно помнить о влиянии ионов электролита фона иа строение двойного слоя (см. разд. 2.4.3). Это указывает на необходимость учета влияния не только растворителя, но и срсды в целом. [c.84]

Гипотетический спектр диметилтрифторацетамида- Ы, Ю, приведенный в конце гл. I, мог бы навести на мысль, что спектроскопия ЯМР используется для обнаружения в соединении магнитно различающихся ядер. Это не так, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, с экспериментальной точки зрения такое использование является трудным, если вообще возможным, поскольку условия и методику необходимо изменять для измерения резонансных частот разных ядер. Во-вторых, элементный состав органических соединений можно определить гораздо легче и точнее с помощью других методов, таких, как элементный анализ или масс-спектрометрия. Таким образом, значение спектроскопии ЯМР для химии основывается не на том, что она способна различить элементы, а на ее способности отличить некоторое ядро, находящееся в определенном окружении в молекуле, от других ядер того же типа. Было найдено, что на резонансные частоты отдельных ядер одного сорта влияет распределение электронов в химических связях в молекуле. Поэтому значение резонансной частоты конкретного ядра зависит от молекулярной структуры. Если для демонстрации этого явления выбрать протон, то в спектре такого соединения, как бензил-ацетат, например, будут присутствовать три различных сигнала от протонов фенильного ядра, метиленовой и метильной групп (рис. П. 1). Этот эффект вызван различным химическим окружением протонов в молекуле. Его называют химическим сдвигом резонансной частоты или просто химическим сдвигом. Таким образом, в поле 1,4 Т протонный резонанс происходит не при [c.29]

Vfl может быть больше нуля, равно пулю и меньше нуля соответственно линии рассеянного света будут смещены в сторону красной области спектра, останутся пеизмев епными или сместятся в сторону фиолетовой области. Соответствующие соударения называются неупругими, упругими и сверхуиругими. Величины смешений в обоих направлениях одинаковы, так что линии появляются парами они находятся на одинаковых расстояниях от несмещенной линпи, но интенсивности их различны. На измерении температурной зависимости относительной иптенсивности обеих смещенных полос основан один из методов определения постоянной Планка h (гл. III). Хотя комбинационное рассеяние света и находит объяснение с точки зрения гипотезы Смекала, его истинное происхождение следует искать в изменении поляризуемости молекулы за счет колебаний атомов данной молекулы. В результате взаимодействия переменного внутримолекулярного поля, возникающего таким образом, и гармонического поля, связанного с электрической компонентой падающего света, возникают три электромагнитных колебания с частотами vl, v -f--l-Vji и Vb—Vfl, где —частота падающего света, а уц—частота комбинационного рассеяния. Рассмотрим двухатомную молекулу, в которой ядра колеблются относительно положений равновесия с постоянной частотой Vr. Смещение [c.428]

Впервые заряды на атомах формамида были определены Курландом и Вильсоном [1]. В своих расчетах авторы использовали проекции дипольного момента на три главные оси инерции, известные из измерений эффекта Штарка, данные собственных исследований микроволновых спектров и дипольные моменты связей, найденные в других молекулах. Таким образом, рассчитанные заряды являются результатом аддитивного подхода, вряд ли оправданным в данном случае. Г. Баш, М. Робин и Н. Куэб-лер нашли эффективные заряды на атомах формамида, рассмотрев основное и возбужденное состояния молекулы методом ЬСАО-8СР с учетом а- и 71-электронов [22]. Согласно полученным данным, дипольный момент связи М-Н равен 1,8 О. Р. Курланд и Э. Вильсон определили его в 1,3 О, что равно значениям момента в аммиаке и метиламине. Такое высокое значение в формамиде маловероятно. Как установил Ч. Коулсон, дипольный момент аммиака возникает главным образом вследствие неподеленной пары электронов атома Н, а не благодаря собственным [c.138]

Фталевые кислоты также могут быть определены полярографическим методом. Как показали Риволова и Гануш [216], фталевая кислота на фоне буферных растворов образует три волны, по-разному проявляюш иеся при различных pH первая волна соответствует восстановлению молекул фталевой кислоты, находящихся в растворе в виде катиона (за счет присоединения протона), вторая — восстановлению недиссоциированных молекул и третья — одновалентного аниона. По полярографической волне фталевой кислоты можно количественно определять фталевый ангидрид в алкидных смолах. По Гарну и Хэллайну [202], образец смолы омыляют спиртовым раствором КОН, в котором алкоголят фталата выпадает в осадок. Осадок растворяют в водном растворе серной кислоты и полярографируют на фоне бромида тетраметиламмония (рН= 1,5- 1,6). При этом образуется хорошо выраженная волна с 1/2 = — 1,2ч-1,3 В, которая служит для полярографических измерений. Образовавшиеся в процессе омыления другие кислоты не мешают определению. В присутствии нитроцеллюлозы проводят предварительный электролиз при потенциале —1,02 В для удаления нитропроизводных, волны которых мешают точному определению фталевой кислоты. [c.140]

Современное развитие сггектрополяриметрпи непосрелстяенно связано с исследованиями структуры природных соединений — с биоорганической химией и молекулярной биологией. В развитии спектрополяриметрии было три этапа. В свое, время для характеристики молекул и кристаллов ограничивались значениями фуд при одной длине волны света. Это давало очень скудную информацию. В дальнейшем обратились к измерению дисперсии вне области поглощения. Наконец, в последнее время измеряются эффект Коттоиа (АДОВ) и КД в полосах поглощения вещества. Это наиболее информативно, но требует высокой чувствительности аппаратуры (измерение вращения с точностью до Ю град) и возможности измерении в иш эоком интервале длин волн (для белков вплоть до 180—2.30 пм). [c.154]

Дипольные моменты перхлората флавилия и перхлората 3-метилфлавилия в диметиланилине равны соответственно 8 и 7 дебаям [106]. Порядок этих величин соответствует тому, который следовало бы ожидать, если бы электроны двигались в молекуле на расстоянии 1,5 А. Для сравнения заметим, что дипольный момент перхлората, лития в диоксане равен 7,84 дебая. Проводимость, измеренная в ацетонитриле, типична для сильных электролитов и близка к проводимости перхлората три-л-анизилметила [107]. [c.233]