Двухатомные частицы, а- и я-связи

Двухатомные частицы, а- и л-связи [c.59]

Запишите молекулярно-орбитальную электронную конфигурацию для основных состояний КГ, КР и КР . Какая из этих двухатомных частиц обладает парамагнитными свойствами Сколько в каждой из них неспаренных электронов Предскажите порядки связей в этих двухатомных частицах и на этом основании относительные длины связей в них. [c.547]

Какая из двухатомных частиц должна иметь большую энергию связи, КР или КР [c.547]

Ограничимся рассмотрением только наиболее типичного случая, когда повышение температуры газа при постоянном давлении вызывает и усиливает процессы диссоциации молекул данного газа на более простые частицы. Так, двухатомные молекулы Рг, Ог, На, О2 и др. с повышением температуры постепенно диссоциируют на свободные атомы (термическая диссоциация молекул). В первую очередь диссоциируют молекулы, в которых энергия связи между атомами сравнительно невелика (Рг, СЬ). Диссоциация молекул с более прочной связью (Н2, О2) начинается при более высоких температурах (рис. 32,а). Повышение давления при данной температуре уменьшает степень диссоциации. На рис. 32,6 [c.117]

Частота вращения (число оборотов в секунду) соответственно в 2л раз меньше. Проведенная оценка показывает, что частоты вращения небольших молекул являются величинами порядка 10 с Колебаниям молекул также соответствует дискретный набор состояний и тем самым дискретный набор энергетических уровней. Для строгого решения задачи о колебательных состояниях молекулы нужно знать для каждого колебания функцию И Щ, описывающую кривую потенциальной энергии соответствующей химической связи. Однако даже для двухатомной частицы эта функция может быть найдена только путем сложных квантовомеханических расчетов и не описывается каким-либо аналитическим выражением. [c.96]

Формулируя в самом общем виде, можно сказать, что причина образования молекулы из двух атомов заключается в понижении полной энергии при сближении атомов. Эта энергия в основном представляет собой энергию электронов колебательная и вращательная энергия молекулы, хотя и имеет иногда заметную абсолютную величину, мала по сравнению с электронной энергией. Мы обсудим этот вопрос позднее более подробно, но сейчас примем, что изменение энергии при образовании молекулы из атомов обусловлено главным образом изменением электронной энергии . В дальнейшем будет показано, что именно электронная энергия играет основную роль почти во всех молекулярных явлениях. Например, тот факт, что водород существует в виде двухатомных частиц Нг, а не трехатомных Нз, можно объяснить тем, что полная энергия Нз больше, чем сумма энергий Нг и Н. Аналогично этому в молекуле воды валентный угол НОН равен 104,5°, а длина каждой связи ОН составляет 0,96 А потому, что именно при этих значениях внутренних координат полная энергия молекулы минимальна. Удовлетворительная теория валентности должна показать, как электронная энергия зависит от этих координат. Следовательно, мы должны не только определить равновесную конфигурацию, но также и обсудить, как изменяется энергия при отклонении молекулы от равновесной конфигурации. Это позволит найти упругую силу при любой деформации и тем самым получить все сведения, необходимые для вычисления частот нормальных колебаний. По этой причине нельзя отделять теорию валентности от теории инфракрасных спектров и спектров комбинационного [c.19]

Внутренняя энергия покоящихся многоатомных молекул в состоянии идеального газа равна сумме энергий разрыва всех химических связей в этой молекуле (энергий связей). Эта величина может быть представлена как взятая со знаком минус сумма энергий разрыва отдельных связей в рассматриваемой молекуле и в частицах, образующихся из нее при последовательном разрыве связей. Например, энергия разрыва связи О — Н в молекуле HjO, приводящая к образованию атома Н и свободного радикала ОН, равна 493,8 кДж/моль. Энергия разрыва связи в двухатомной частице ОН равна 423,7 кДж/моль. Следовательно, внутренняя энергия паров воды за вычетом энергии термического возбуждения составляет — 9)7,5 кДж/моль. Из этого примера ясно, что энергия разрыва связи зависит не только от того, между какими атомами эта связь образована, но и от того, в какой частице эта связь находится. [c.134]

МОЛЕКУЛЫ. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ 3.1. Двухатомные частицы. Структурные формулы. Энергия и длина связи. Полярность [c.41]

Колебаниям молекул также соответствует дискретный набор состояний и тем самым дискретный набор энергетических уровней. Для строгого решения задачи о колебательных состояниях молекулы нужно знать для каждого колебания функцию U R), описывающую кривую потенциальной энергии соответствующей химической связи. Однако даже для двухатомной частицы эта функция может быть найдена только путем сложных квантово-механических расчетов и не описывается каким-либо аналитическим выражением. [c.106]

Для более чем двухатомных частиц (Н , НР , СО2, КОз и др.) энергетические диаграммы усложняются и теряют свою наглядность. Однако основное требование метода МО остается в силе, а именно, валентные электроны всех атомов данной частицы считаются общими, делокализованными по всем связям и находящимися на некотором числе многоцентровых МО (например, в частице СО2—на трехцентровых, в частице N0 — на четырехцентровых и т. п.). Это находится в соответствии с геометрией частиц и, следовательно, идентичностью всех одинаковых по типу связей (двух ст, я-связей в СО2, трех о, я-связей в N0 ). [c.169]

Порядок связи в двухатомных частицах равен полуразности между числом связывающих н разрыхляющих электронов. Для рассматриваемых частиц число связывающих и разрыхляющих частиц равно для Ог 6 и 2 соответственно, для Ог+ 6 и 1, для ОГ 6 и 3, для Ог 6 и 4. Тогда порядок связи в этих частицах будет равен [c.93]

Сравнение реакционной способности ступенчатых поверхностей кристалла с реакционной способностью нанесенных Р1-катализаторов показывает, что структура полидисперсных частиц Р1 в катализаторе может быть с успехом воспроизведена ступенчатыми поверхностями. Установлено, что атомарные ступени играют определяющую роль при превращениях углеводородов, а также при диссоциации Н2 и других двухатомных молекул с большой энергией связи [237]. Показано, что реакция дегидрирования циклогексана до циклогексена не зависит от структуры поверхности монокристалла Р1 (структурно-нечувствительная реакция). В то же время реакции дегидрирования циклогексена и гидрогенолиза циклогексана структурно-чувствительны. В свете полученных результатов предложена [238] расширенная классификация реакций, зависящих от структуры поверхности металла. А именно, предложено отнести к особому классу реакции, скорость которых зависит от размера активных частиц катализатора или от плотности атомарных ступенек и выступов на них, и реакции, скорость которых зависит от вторичных изменений структуры поверхности катализатора (например, из-за образования в ходе реакции углеродистых отложений, а также других эффектов самоотравления). На основе проведенного анализа предложена модель каталитически активной поверхности Р1, учитывающая атомную структуру поверх- [c.165]

По химическому строению молекулы, химическим и физическим свойствам оксид углерода проявляет большое сходство с молекулярным азотом. Молекулы СО и N2 изоэлектронны, имеют равные молекулярные массы, высокий порядок связи и относятся к самым прочным двухатомным частицам. В отличие от СО2 оксид углерода не обладает кислотной природой. Для него наиболее характерны реакции окисления и присоединения. Первые обусловлены степенью окисления углерода в С0(+2), а вторые — неподеленными электронными парами атомов углерода и кислорода. [c.360]

Расстояние, соответствующее положению минимума на кривой, является равновесным межъядерным расстоянием и определяет длину химической связи. Так как атомы в молекуле участвуют в колебательном движении относительно положения равновесия, расстояние между ними постоянно меняется, т.е. атомы не жестко связаны друг с другом. Равновесное расстояние соответствует при данной температуре некоторому усредненному значению. С повышением температуры амплитуда колебания увеличивается. При какой-то достаточно большой температуре атомы могут разлететься на бесконечно большое расстояние друг от друга, что будет соответствовать разрыву химической связи. Глубина минимума по оси энергии определяет энергию химической связи, а величина этой энергии, взятая с обратным знаком, будет равна энергии диссоциации данной двухатомной частицы. Если сближаются атомы водорода, электроны которых имеют параллельные спины, между атомами возникают лишь силы отталкивания, а потенциальная энергия такой системы будет возрастать (рис. 10). [c.43]

Метод энергия связи — порядок связи . Переходное состояние А...В...С в реакции А + ВС— -АВ+С, где В — атом Н, рассматривается как частица, где каждая связь характеризуется расстоянием г, энергией U и порядком п. В двухатомной молекуле г==г , iy=D , п=1. Для вычисления О в переходном состоянии используются формулы г = г —0,26 1пп и U = D nP, где р —константа, зависящая от характера связи в молекуле (табл. 19), [c.77]

Стандартная энтальпия химической связи — это изменение энтальпии в реакции образования одного моля двухатомных молекул (или других двухатомных частиц) из атомов веществ, находящихся в газообразном состоянии [c.10]

При соударении атомов образуется двухатомная частица А,, обладающая энергией, большей энергии связи атомов на величину 3/2/ Г. Такая частица при первом же колебании, т.е. за характерное время 10 с, диссоциирует на атомы. Роль третьей частицы — забрать у столкнувшихся атомов энергию, большую Ъ/2к Т и тем самым предотвратить возможность ее спонтанной диссоциации. [c.109]

Очевидно, если между атомами вещества действуют атомные связи и при этом их к. ч. <с 4, то образуемые ими атомные структуры не могут быть трехмерными. Действительно, при к. ч. = 1 образуется двухатомная частица (Оа, N0, ОН и т. п.), при к. ч. = 2 — трехатомная частица (Н2О, ЗОз, N0 и т. п.) или полимерная цепь ( — X — [c.139]

Ковалентность атома — число ковалентных связей, образуемых данным атомом. По методу валентных связей, в котором все ковалентные связи рассматриваются как двухцентровые, ковалентность атома — зто число общих электронных пар, образуемых данным атомом. К. атома всегда целое число, для двухатомных частиц она равна кратности связи. В молекулах Н , и как это видно из электронных формул Н-Н Р-Р, N55N, атомы Н и Р одновалентны, а N трехвален- [c.150]

Ковалентность атома — всегда целое число для двухатомных частиц она равна кратности связи (см. 6.5). [c.161]

Порядок связи в двухатомных частицах равен п олуразности между числом связывающих и числом разрыхляющих злектронов. [c.162]

Метод энергия связи — порядок связи. Переходное состояние. ...В...С в реакции А + ВС АВ + С, где В — атом Н, рассматривают как частицу, где каждая связь характеризуется расстоянием г. энергией U и порядком п. В двухатомной молекуле г = Го, U = D , 1. Для вычисдения и в переходном состоянии используют формулы г Го — 0,26 1п п W и Do , где р — константа, зависящая от характера связи в молекуле (табл. 15). [c.89]

Рассмотренное колебание, заключающееся в периодическом изменении длины связи в результате движения ядер вдоль межъядерной оси, является единственно возможным у двухатомной молекулы. Естественно, такой тип колебаний может существовать и у многоатомных частиц. Колебания вдоль линии связи называются валентными колебаниями. [c.94]

Лекция 7. Основные положения метода молекулярных орбиталей (МО). Энергетические диаграммы распределения электронной плотности в молекулах. Применение метода МО к молекулам, образованным из атомов элементов первого и второго периодов. Объяснение магнитных свойств и возможности существования двухатомных частиц с помощью метода МО. Лекция 6. Межмолекулярное взаимодействие. Природа межмолекулярных сил. Ориентационное, индуктивное, дисперсионное взаимодействие. Водородная связь. Влияние водородной связи на свойства вешества. Конденсированное состояние вещества. Кристаллическое состояние. Кристаллографические классы и втя системы.. Ьоморфизм и полимор( )Изм. Ионная, атомная и молеклярная, металлическая и кристаллическая рещетки. [c.179]

Еще во времена Бенджамина Франклина и Джона Дальтона высказывалось предположение, что силы взаимодействия между частицами материи должны иметь главным образом электрическое происхождение. Однако поскольку одноименные заряды отталкиваются друг от друга, существовало неправильное мнение, что между одинаковыми атомами не могут возникать связи тем не менее в настоящее время все хорошо знают, что большинство распространенных газов состоит из двухатомных молекул Н2, N2, О2, р2, С12 и т.д. Эта грубая ошибка привела к почти полувековой путанице с молекулярной структурой и атомными массами так, полагали, что газообразный водород описывается формулой Н, а не Н2, воду описывали формулой НО вместо Н2О, а кислороду приписывали атомную массу 8 вместо 16. Лишь в 1913 г. Льюис ввел представление о том, что электронные пары являются тем клеем , который соединяет между собой атомы с образованием ковалентных связей, однако теоретическое объяснение роли электронных пар было дано спустя еще 20 лет. Опыты Фарадея показали, что заряды на ионах всегда кратны некоторым элементарным единицам заряда, причем моль этих зарядов составляет 1 Р, а Стоней назвал эту элементарную единицу заряда электроном. Однако Стоней отнюдь не отождествлял электрон с какой-либо частицей, которую можно было попытаться изолировать и исследовать. [c.47]

В формулах (161) и (162) — колебательная константа связи двухатомной молекулы, r , — равновесное расстояние между атомами, ца — приведенная масса частиц в единицах атомного веса, — энергия диссоциации, отнесенная к минимуму. Поляризационная энергия притяжения выражается фopAly IOЙ [c.259]

Наиболее простые системы с химической связью — двухатомные молекулы газов (N2, Н2, О2), состав которых установил еще Авогадро. Ион Н2+, содержащий два протона и электрон, — вот самая простая система из трех частиц с одной химической связью. Для того чтобы понять, что же такое химическая связь в самом простом ее проявлении, выясним причины устойчивости этих простых молекул. Однако прежде всего познакомимся с экспериментальными данными об энергетических уровнях молекул. Они значительно более разнообразны, чем в атомах, так как в молекулах наряду с электронными энергетическими переходами происходят также изменения колебательной и вращательной энергии. Поскольку все эти изменения энергии накла-дыЕ аются друг на друга, молекулярные спектры по большей части имеют очень сложное строение. Можно различать три ти-Таблица А.6. Характеристика спектров электромагнитного излучения [c.60]

НИИ частиц вызвана их взаимным от"алкиванием, обусловленным тождественностью электроне в (обменный эффект). Поскольку при образовании переходного состояния старые связи еще не разрушились, то энергия активации существенно меньше энергии диссоциации. Конфигурация активированного комплекса и его свойства для подавляющего большинства реакций неизвестны. Несмотря на это с помощью приближенных квантовомеханических расчетов можно получить качественные результаты, помогающие понять закономерности протекания процессов. В их основе лежит анализ изменения потенциальной энергии системы при взаимодействии одного атома (С) с двухатомной молекулой (АВ) по реакции [c.126]

В том случае, если строение двухатомной гомоядер-ной молекулы или иона рассматривают на основе метода молекулярных орбиталей, то число (порядок) связей определяют как полуразность между числами связывающих и разрыхляющих электронов. Согласно этой теории, в таких частицах, как Н2, Нг, Не , Сг, N2, Рг, Оа, Ог, Ог, О , число (порядок) связей (а значит, и валентность) равно 1 7г 2 3 1 2 1 7г 2 7г 1 соответственно, т. е. возможна дробная валентность, которую не допускает метод валентных связей. Таким образом эти два метода по-разному рассматривают понятие валентности атома в молекуле. [c.5]

Объектом изучения теории жидкостей до настоящего времени являлись в основном жидкости, называемые простыми это системы из сферически симметричных неполярных частиц, взаимодействия между которыми носят дисперсионный характер. К простым жидкостям, строго говоря, относятся только сжиженные благородные газы. С некоторым приближением можно включить в группу простых жидкостей также чистые жидкие металлы, жидкости, состоящие из двухатомных молекул (по-видимому, эти молекулы становятся подобными сферически симметричным благодаря вращению), В последние годы появились работы, в которых строгими методами (в частности, с помощью теории возмущений) изучают жидкости, образованные несферическими частицами, полярными молекулами. Особое положение в теории жидкостей занимает вода — система с межмолекулярными взаимодействиями чрезвычайно сложного характера (водородные связи, сильные ван-дер-ваальсовы взаимодействия). Интерес к изучению воды и водных растворов необычайно возрос в последнее время в связи с тем, что имеется непосредственная связь между проблемой состояния воды в растворах и проблемой биологических структур. Теории жидкой воды и водных растворов основаны почти исключительно на модельных представлениях. Такой подход в большой степени оправдывается явно выраженной квазикристалличностью воды при невысоких температурах, [c.362]

Колебательные спектры свойственны только двух- и многоатомным частицам. Частица, состоящая из п атомов, имеет Зп—б колебательных степеней свободы (Зп—5 для двухатомных и линейных многоатомных частиц, т. е. частиц, у которых все атомы расположены на одной прямой). Колебания разделяются иа валентные, которые искажают длины связей, и деформационные, которые искажают углы между связями. Валентные колебания характеризуются большими частотами ио сравнению с деформационными. Каждому колебанию соответствует набор колебательных состояний, энергия которых в первом приближении (ирибЛижение гармонического осциллятора) описывается формулой [c.37]