Дипольный момент и строение молекул

Так, на рис. 30 изображены схемы возможного строения молекулы типа АВг векторы дипольных моментов отдельных связей А—В показаны стрелками, направленными от А к В. При линейном строении (рис. 30, й) равные по величине дипольные моменты двух связей А—В противоположны по направлению. Следовательно, дипольный момент такой молекулы будет равен нулю. В случае углового строения (рис. 30, б) векторная сумма дипольных моментов двух связей А—В отличается от нуля такая молекула обладает дипольным моментом и является полярной. Поэтому наличие или отсутствие дипольного момента у молекулы типа АВг позволяет сделать вывод о ее геометрическом строении. [c.126]

Электростатическое взаимодействие жестких диполей, ориентирующихся друг к другу противоположными зарядами (ориентационный эффект). Проявляется оно прежде всего у молекул с большим дипольным моментом (полярные молекулы), имеющих несимметричное строение. [c.11]

Дипольные моменты галогенопроизводных ароматического ряда всегда несколько меньше моментов соответствующих алифатических соединений. То же самое относится и к моменту фенола по сравнению с дипольными моментами алифатических спиртов. Напротив, нитробензол, бензонитрил и анилин обладают ббльшими дипольными моментами по сравнению с соответствующими алифатическими соединениями. У трифенил-амина в отличие от триметиламина совсем нет дипольного момента . Следовательно, молекула трифениламина имеет плоское, а не пирамидальное строение. [c.71]

Изучение полярных молекул показало, что каждую связь можно охарактеризовать своим моментом. В соответствии с этим дипольный момент сложной молекулы может быть найден как сумма векторов моментов связи. Сравнивая расчетные значения дипольных моментов, полученные для различных возможных структур исследуемого вещества, с экспериментальными ДМ, можно сделать заключение о строении сложных молекул. Например, линейность молекулы СОг подтверждается тем, что ДМ этого вещества равен нулю. Напротив, отличие ДМ воды от нуля (ро = 1,840) свидетельствует о нелинейной структуре молекулы НгО угол между связями О—Н, найденный на основании сопоставления экспериментального значения ДМ этой молекулы с моментом связи ОН, составляет 104,5° и совпадает со значением этого угла, полученным другими методами. [c.324]

Мы уже обсуждали в других местах учебника электронное и геометрическое строение молекул галогенидов фосфора (см. разд. 7.5 и 7.6, ч. 1). Дипольные моменты (см. разд. 8.2, ч. 1) этих соединений, указанные в табл. 21.10, находятся в соответствии с их геометрическим строением. Соединения РХ3 обладают пирамидальной формой (см. рис. 21.4), и полный дипольный момент этих молекул зависит от полярности связей Р—X. Можно заключить, что полярность связей Р—X уменьщается в ряду Р—Р > > Р—С1 > Р—Вг > Р—I. Этот ряд согласуется с разностью электроотрицательностей между фосфором и галогенами. Молекулы рр5 обладают тригонально-бипира-мидальной структурой (см. рис. 21.4), причем центральный атом фосфора обобществляет пять электронных пар с пятью атомами X. Дипольные моменты пяти связей Р—X взаимно компенсируются, и полный молекулярный дипольный момент во всех случаях оказывается равным нулю. [c.322]

Следовательно, дипольный момент такой молекулы будет равен нулю. В случае углового строения (рис. 4.31, б) векторная сумма дипольных моментов двух связей А-В отличается от нуля такая молекула обладает дипольным моментом [c.140]

Напомним, что ассоциаты и комплексы могут различаться не только составом, но и строением. Поэтому ассоциаты, молекулы которых содержат одинаковое число мономерных звеньев, но различаются расположением этих звеньев, обозначаются различными номерами индекса р. Когда структура молекул ассоциата или комплекса задана и дипольные моменты мономерных молекул известны, то, пользуясь правилами суммирования векторов, нетрудно вычислить При этом следует учесть влияние внутреннего вращения полярных молекул в ассоциатах. Подробности таких расчетов описаны, например, в монографии [10] и работе [П]. [c.109]

Представления о симметрии очень важны как в связи с теоретическим, так и экспериментальным изучением строения атомов и молекул. Основные принципы симметрии применяются в квантовой механике, спектроскопии и для определения структуры при помощи дифракции нейтронов, электронов и рентгеновских лучей. Природа дает множество примеров симметрии, и это особенно очевидно, когда молекулы исследуются в равновесных конфигурациях. Для равновесной конфигурации атомы считаются фиксированными в их средних положениях. Когда существует симметрия, некоторые расчеты упрощаются, если ее принимать во внимание. Симметрией определяется также, может ли молекула быть оптически активной или иметь дипольный момент. Отдельные молекулы в отличие от кристаллических твердых тел (гл. 19) не ограничены симметрией, которой они могут обладать. [c.407]

Если молекула нмеет пирамидальное строение (рис. 31,6), то ее суммарный диполь-ный момент отличается от нуля — молекула полярна. Таким образом, можно сделать вывод, что молекула BF3, дипольный момент которой равен нулю, имеет плоское строение, а полярная молекула NH3 (ц, = [c.127]

Механизму растворения целлюлозы в "прямых" растворителях, а именно в оксидах третичных аминов, в литературе уделяется большое внимание [54-56]. Сформулированы основные требования отнесения аминоксидов к растворителям целлюлозы строение и размер молекулы, в том числе ее циклической части, высокий дипольный момент, основность молекулы, а также отсутствие самоассоциации. [c.369]

В жидких растворах сохраняются все особенности строения чистых жидкостей. Оно также характеризуется ближним порядком в распределении молекул, наличием флуктуаций плотности, ориентации и концентрации и явлений сольватации и ассоциации. Однако строение растворов более сложно из-за нахождения в них частиц разных компонентов и поэтому многие явления в растворах сложнее, чем в чистых жидкостях. При образовании растворов может происходить частичный или полный распад ассоциированных комплексов, существующих в чистой жидкости. Неполярные молекулы в чистой жидкости и растворе могут ассоциировать в результате действия дисперсионных сил, а полярных — в результате диполь-дипольного взаимодействия, причем прочность ассо-циатов при большом дипольном моменте исходной молекулы достигает в ряде случаев значительной величины. Сущность явления ассоциации молекул вследствие образования водородной связи можно рассмотреть на примере моле сул воды — наиболее распространенного на Земле химического соединения и эффективного растворителя. [c.63]

Пиррол представляет собой жидкость с т. кип. 129 С, темнеющую на воздухе и свету. Его строение и большинство физических свойств рассмотрены в гл. 2. Дипольный момент полярной молекулы пиррола направлен от азота к углероду и лежит в интервале [c.229]

Рассмотрим для примера молекулы СОг и С5г. Две двойные связи углеродного атома располагаются на одной прямой и расстояния обоих одинаковых атомов от углеродного равнЫ между собой , т. е. молекулы эти обладают вполне симметричным строением (рис. 20). Поэтому хотя каждая из связей С=0 и С==8 обладает некоторой полярностью, но вследствие полной взаимной компенсации дипольных моментов связей молекула в целом будет неполярна. Опытным путем для этих веществ было определено значение дипольного момента = О, что вполне подтверждает эти ожидания и вместе с тем симметрию структуры этих молекул. [c.78]

На рис. 31 изображены схемы возможного строения молекулы типа АВз. Если молекула построена в форме плоского треугольника (рис. 31, а), то векторная сумма дипольных моментов отдельных связей равна пулю — молекула неполярна. [c.127]

Изучение электрофизических свойств — дипольного момента молекул, молекулярной рефракции, поляризации и диэлектрической проницаемости — продуктов переработки твердых топлив имеет большой познавательный интерес, открывая новые пути к расшифровке их химического строения. Для сланцевой смолы определение этих параметров имеет и важное прикладное значение. При использовании высококипящих фракций смолы в качестве пластификаторов для полимерных материалов, присадок к топливам и маслам, мягчителей для регенерации резины, компонентов покрытий и других продуктов полярность является одним из решающих условий их эффективности. Определение электрофизических констант оказывается полезным и при разработке хроматографических методов исследования смолы, поскольку распределение компонентов разделяемой смеси на полярных адсорбентах (силикагель, окись алюминия и др.) непосредст--венно зависит от дипольного момента их молекул и диэлектрической постоянной. Полярность существенно влияет и на важнейшие физико-химические свойства смолы. [c.15]

Из более тонких отличий в строении отметим здесь, что у первых членов гомологических рядов всегда наблюдаются нерегулярные отклонения дипольного момента последний остается постоянным только начиная с третьего или четвертого члена.. Это влияние замещения Н на СНз в гомологических рядах с группами С1 и СК и вообще при наличии, сильно полярной связи С — X с моментом ао находит себе объяснение в том, что эта связь С — X индуцирует в соседних связях С — Н, и в меньшей степени в связи С — С, моменты р.. Эта индукция тем более сильна, чем меньше расстояние между индуцирующей и индуцируемой частью молекулы. Индукция является также причиной того, что в рядах сложных эфиров, спиртов и кетонов молекулы с четным числом углеродных атомов обычно имеют больший дипольный момент, чем молекулы с нечетным числом углеродных атомов. 2 [c.62]

Рассмотрим, как используется описанный выше аппарат определения влияния индукционных эффектов на суммарные величины дипольных моментов органических молекул для изучения особенностей их электронного строения, связанных с указанными эффектами. [c.170]

В то время как теплоты смачивания угля органическими жидкостями больше, чем теплоты смачивания водой, для силикагеля справедливо обратное. Причиной этого является то, что 5102 построено из ионов, и силы взаимодействия между этими ионами и большими дипольными моментами адсорбированных молекул воды превосходят дисперсионные силы, действующие между 8102 и адсорбированными органическими молекулами. Нитробензол дает почти столь же большую теплоту смачивания силикагеля, как и вода, но нитробензол не только сильно поляризуемая молекула, но и молекула, имеющая также большой дипольный момент. С другой стороны, уголь не обладает ионным строением, и поэтому дисперсионные силы между большими поляризующимися органическими молекулами и поверхностью углерода превосходят сумму малых дисперсионных и несколько больших ориентационных сил, проявляющихся между водой и углеродной поверхностью. Это является, конечно, очень грубо качественным аргументом, но, вероятно, в основном это утверждение справедливо. [c.325]

Экспериментально определяемое значение дипольного момента характеризует молекулу в целом. Для различных сопоставлений и выводов о строении необходимо от дипольного момента молекулы переходить к дипольным моментам связей. Сегодня это реально возможно только при использовании различных аддитивных схем. [c.394]

Характер активных центров на поверхности металла зависит от его химической природы, способа обработки и чистоты. Необходимо подчеркнуть, что химический состав поверхности играет существенную роль в протекании поверхностных процессов, и при рассмотрении конкретных вопросов химмотологии в области поверхностных явлений следует вносить поправки на особенности химического строения адсорбента. Химическое строение металла подробно рассматривается металловедением [203]. Поверхность металлических деталей представляет собой комбинацию полярных активных участков и олеофильных участков, природа которых определяется в основном дисперсионными силами. Адсорбция молекул некоторых углеводородов, индуцирующих на металле большие дипольные моменты, может способствовать превращению поверхности из неполярной в полярную [204]. [c.181]

В многоатомных молекулах с симметричным строением в результате действия векторов-диполей наступает взаимная компенсация дипольных моментов отдельных связей и дипольный момент всей молекулы становится равным нулю. [c.197]

Широкое применение Р. нашла для установления строения органич. и в меньшей мере неорганич. соединений. Особое значение в этом сыграла молекулярная рефракция (см. Рефракция молекулярная). В ряде случаев Р. применялась для изучения динамики процессов по изменению состава измеряемой фазы, нанр. при изучении кинетики химич. реакций. Многочисленные, большей частью эмпирич. ур-ния связывают п с другими константами веществ. Так, по измерениям п предлагалось вычислять темп-ры кипения нефтяных фракций, теплоемкости и теплоты сгорания органич. соединений, средний мол. вес полимеров, скорость ультразвука в различных средах, величины дипольных моментов, поляризуемость молекул и другие величины. [c.336]

По аналогии с молекулой Н2О можно было бы ож] дать высокого дипольного момента у молекулы углекислого г гза. Но, однако, молекула 0 = С=0 линейна (точечная группа О ь), и дипольный момент ее равен нулю. Казалось бы, родственная ей молекула сернистого ангидрида ЗОг также должна быть неполярной. Однако благодаря уголковому строению (точечная группа Сгг) она, как и вода, обладает дипольным моментом. [c.83]

Рассмотрим для примера молекулы СОа и СЗг. Так как две двойные связи углеродного атома располагаются, как мы видели, на одной прямой и расстояния обоих одинаковых атомов от углеродного равны между собой, то молекулы эти обладают вполне симметричным строением (рис. 25). Поэтому, хотя каждая из связей С = 0 и С = 5 обладает некоторой полярностью, ввиду полной взаимной компенсации дипольных моментов связей молекула в целом будет неполярна. Опыт приводит к значению (1 = 0. т. е. [c.92]

Из всех компонентов, входящих в состав масляных фракций, наибольшей адсорбируемостью на силикагеле обладают смолисто-асфальтеновые вещества, что объясняется их высокой полярностью, обусловленной несимметричностью строения молекул и наличием в них конденсированных ароматических колец и гетероатомов серы, кислорода и азота. Ароматические углеводороды адсорбируются на силикагеле в результате того, что под влиянием электростатического поля адсорбента в их молекулах индуцируется дипольный момент. По сравнению с углеводородами других гомологических рядов а1роматичеокие структуры обладают наибольшей молекулярной поляризуемостью. Следовательно, чем меньше экранированы ароматические кольца нафтеновыми кольцами или парафиновыми цепями, тем легче индуцируется дипольный момент в молекулах этих углеводородов, а значит, эффективнее их адсорбция на полярных адсорбентах. По мере уменьшения адсорбируемости на силикагеле компоненты масляных фракций могут быгь расположены в следующий убывающий ряд смолисто-асфальтеновые ещества> ароматические углеводороды и серосодержащие соединения>парафино-нафтеновые углеводороды. [c.259]

О пространственной симметрии молекул до некоторой степени можно судить и по их дипольным моментам. Дипольный момент многоатомной молекулы можно считать равным векторной сумме дипольных моментов всех связей. Сложение векторов производят по правилу параллелограмма сил (рис. 30). На нем видно, что дипольные моменты связей в молекулах ВеС1 и B I3 направлены радиально от центра, и результирующая их должна быть равна нулю. Это и подтверждается экспериментальным исследованием мол екул. Значительные дипольные моменты у молекул воды и аммиака хорошо согласуются с их строением и свойствами в соответствии со спиновой теорией валентности. [c.96]

Молекула воды характеризуется значительным дипольным моментом. Такая молекула не может иметь строения с прямоли- [c.64]

Этот вывод следует из линейности функции =f(l/T) и из того, что со8т) = 0 в широком интервале температур. Для ацетона при температурах ниже 10° наблюдается тенденция к возникновению упорядоченной ориентации, причем дипольные моменты соседних молекул стремятся занять противоположные направления. Этот результат, являющийся следствием теории Онзагера и термодинамической теории диэлектриков, можно считать надежно установленным. Но он, казалось бы, противоречит сведениям о строении молекул и межмолекулярным взаимодействиям. Молекулы ацетона, пиридина и нитробензола асимметричны. Они имеют значительный дипольный момент, для нитробензола превышающий 4 дебая. Среднюю энергию электростатического взаимодействия между двумя изолированными диполями по. порядку величины можно принять равной (Яи Л о, где Л о—число молекул в единице объема. Для нитробензола при 300°К, Ло = 5,9- lO и Л/о = 9,4 10- эрг, в то время как величина кТ равна 4,10 эрг. Таким образом, средняя энергия взаимодействия двух изолированных молекул нитробензола при 300° К составляет около 2,5 кТ. Легко показать также, что разность между энергиями взаимодействия при параллельной и антипараллельной ориентациями диполей нитробензола составляет в этих условиях около 10 кТ. Отсюда можно было бы заключить, что энергия ориентирующего взаимодействия молекул нитробензола, а также пиридина и ацетона велика. Но все эти расчеты,, применимые (при указанных выше ограничениях) к двум изолированным дипольным молекулам, неприменимы "для оценки межмолекулярного поля в жидкостях. Причины хаотического распределения ориентаций молекул жидкостей кроются не непосредственно в свойствах молекул, а имеют более сложную природу. Они вызваны изменениями в молекулярном поле при коллективном взаимодействии большого числа частиц. Характер этих изменений можно проиллюстрировать с помощью хорошо известного расчета взаимодействия диполей, расположенных параллельно друг другу по узлам кубической пространственной решетки внутри сферы. Напряженность суммарного поля от всех так расположенных диполей в центре сферы равна нулю, и энергия [c.67]

Во многих работах в качестве основного параметра, определяющего степень взаимодействия 5комплекса со средой, называется диэлектрическая постоянная е. Рассматривая комплекс как жесткий диполь, помещенный в изотропную поляризующуюся среду, можно прийти к выводу, что с увеличением е равновесия (2) и (3) должны смещаться в сторону ионной пары, поскольку ее дипольный момент значительно больше дипольного момента молекулярного комплекса и тем более больше суммы дипольных моментов свободных молекул. В ряде случаев такая ситуация действительно наблюдалась на опыте. Так, в работах [55—57] исследовались УФ-спектры комплексов п-нитрофенола с триэтил-амином и было обнаружено, что в растворах в изооктане (е = = 1,94) и в триэтиламине (б = 2,42) комплекс имеет молекулярное строение, в дихлорэтане (е = 10,7) наблюдается равновесие (3, б), а в растворителях типа диметилсульфоксида, диметилформамида, ацетонитрила (е = 30 40) наблюдаются лишь ионные пары и сольватированные ионы, появляющиеся в результате диссоциации ионных пар. [c.241]

Основное применение в исследованиях строения непредельных иитросоединений метод дипольных моментов нашел для изучения цис- и транс-изомерш, особенно для галогензамещенных. Вслед ствие больших значений собственных дипольных моментов нитрогруппы и связи С—Hal изменение их взаимной ориентации должно приводить к существенным изменениям дипольного момента всей молекулы. Непосредственное экспериментальное измерение последнего позволяет определить реальную конформацию молекулы. Так, для 2-хлор-1-нитроэтана расчеты по аддитивной схеме дают для гранс-формы ц = 1,8, а для цис-формы 4,5 0. Экспериментальное значение ц = 2,48 О, т. е. экспериментальные данные лучше согласуются с представлением о транс-строении 2-хлор-1-нитроэтана. Метод ЯМР полностью подтверждает транс-строение. Различие между экспериментальным и вычисленным значениями дипольного момента указывает на несовершенство аддитивной модели [173]. [c.397]

Дипольные моменты. Измерение дипольных моментов в стереохимии основано па сравнении экспериментальных данных с расчетом для различных предполагаемых геометрических моделей соответствующих молекул. Так, например, существование дипольного момента у молекул воды уже в 1924 г. было принято как указание на то, что связи О—Н в ней не лежат на одной прямой. Изучение дипольных моментов дигалогенэтиленов свидетельствовало в пользу традиционных формул строения этих молекул [18]. Определение дипольного момента ортодихлорбензола приводит к выводу о том, что бензол — правильный плоский шестиугольник [19]. При этом принимается, что дипольные моменты моно- и дихлорбензолов определяются полностью дипольными моментами связей С—С1. Однако уже это допущение не безупречно, так как в дипольный момент связи С—С1 в монохлорбензоле включается момент противоположной связи С—Н. В настоящее время старое представление о возможности строгой корреляции между дипольными моментами и геометрией молекул подвергается все более серьезному сомнению [20]. [c.179]

Метакролеин СН2ССН3—СНО. Микроволновой спектр этой молекулы изучен [136], дипольный момент измерен [52]. Сравнение измеренного дипольного момента с дипольными моментами сходных молекул говорит о том, что основной изомер имеет транс-строение. Изучение ИК- и УФ-спектров [60], а также величина АЯ [93] говорит в пользу транс-формы молекулы. Вращательные постоянные указывают на плоское строение молекул. [c.344]

Измерения величины дипольного момента в подобных системах показали, что рассматриваемые межмолекулярные соединения обладают аномально большой величиной дипольного момента, хотя до смешения дипольные моменты исходных молекул равны нулю ввиду симметрии их строения [10]. Так, в системе, бензол-Ь AI I3 наблюдается исключительно большой дипольный момент в 5.2 дебая, который объясняют тем, что более податливая молекула AI I3, имеющая форму плоского треугольника, сильно деформируется, превращаясь в пирамиду в результате проникновения сильного электроноакцепторного А1 в электронную оболочку партнера — молекулы бензола (рис. 1). [c.361]

В этом случае взаимодействия внутри растворителя становятся величиной порядка ван-дер-ваальсовых сил, и, по всей вероятности, нельзя пренебрегать последними при рассмотрении взаимодействий диполь — растворитель и приписывать все изменение скорости диэлектрической проницаемости. Уравнение (XV.И.2) может применяться также для реакций между полярными молекулами в растворе [64]. Однако до сих пор не ясно, смогут ли эти уравнения быть использованы для изучения строения активированного комплекса или для дальнейшего развития теории растворов. (Автору кажется, что более детальная молекулярная модель раствора, учитывающая только взаимодействия между ближайшими соседними частицами, не так уж сложна, и она дала бы, вероятно, более интересные и полезные сведения. Параметрами в таком случае служили бы только дипольные моменты и радиусы молекул растворителя и растворенных частиц.) [c.458]

Решение. Молекула воды не имеет линейного строения (угол между связями О—Н составляет 105°), ее дипольный момент ДнаО 4 Д. Используя формулу (IV-3) [c.67]

Например, то, что молекула СО2 неполярна, а молекула SO2 обладает дипольным моментом (р, = 1,61 D), свидетельствует о линен-ном строении первой молекулы и об угловом строении второй. [c.127]