Геометрическая форма молекул и ионов

Рис. 5. Определение типа гибридизации и геометрической формы молекулы ВРз и иона N144

Геометрическая форма частиц АВ при наличии гибридных орбиталей с неподеленными парами электронов (с неспаренными электронами) считается геометрически незавершенной. Например, молекула NH3 (5р -гибридизация, частица АВз) обладает формой незавершенного тетраэдра в отличие от иона NH4 (см. выше). Кроме того, наличие гибридных орбиталей с неподеленными парами электронов (с неспаренными электронами) всегда приводит к искажению геометрической формы. Так, в молекуле NH3 валентные углы Н—N—Н равны 107° (сравните с углами в NH ). [c.164]

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМА МОЛЕКУЛ И ИОНОВ [c.92]

Теория валентных связей часто способна объяснить наблюдаемые координационные числа центральных атомов и пространственную конфигурацию ионов и молекул. В табл. 14 приведены важнейшие типы гибридизации, геометрические формы комплексных ионов и примеры комплексных ионов и некоторых простых молекул. [c.142]

Представления о локализованных молекулярных орбиталях ЛМО) лежат в основе другого важного теоретического подхода к описанию геометрической формы молекул — теории отталкивания электронных пар валентных орбиталей (ОЭПВО). Идея этого подхода была высказана впервые английскими учеными Сиджвиком и Пауэллом в 1940 г. на основании анализа накопленных к тому времени экспериментальных данных о геометрической структуре молекул (около 350 молекул и ионов). В последнее время значительный вклад в развитие теории ОЭПВО внесен Гиллеспи. [c.150]

До открытия электрона невозможно было понять природу химической связи. Правда, понятие о валентности существовало уже в 1852 г. и в эти же годы существовали некоторые представления о геометрических формах молекул. Вант Гофф и Лебель установили тетраэдрическую структуру атома углерода, а Вернер создал стереохимию комплексных ионов. Очевидно, для того чтобы молекула имела определенную геометрическую форму, должны существовать какие-то связывающие силы между ее частями. В структурных формулах такую химическую связь между связанными атомами изображали черточкой. Она указывала на существование связи, но, разумеется, не давала никакого описания ее природы. Незадолго до открытия электрона Аррениус предположил существование свободных ионов. На основе этого предположения были сделаны многочисленные попытки найти объяснение силам, связывающим атомы. Хотя эти попытки были неудачными, они содействовали представлению об электрическом заряде как основе образования связи. После открытия электрона стало возможно дальнейшее развитие теории связи. В течение немногих лет, основываясь на положительно и отрицательно заряженных атомах, было предлол<ено много разных объяснений образованию связи, но почти не было попыток связать заряды атома с его строением. В 1916 г. Льюис предложил свою теорию валентности. С тех пор было много сделано в области применения математики в теории валентности, но в основе представления о химической связи лежит по-прежнему теория Льюиса. Согласно Полингу , химическая связь возникает между двумя атомами в том случае, если связывающая атомы сила настолько велика, что приводит к образованию достаточно устойчивого агрегата, чтобы обеспечить его существование в виде самостоятельной частицы. Обычно различают пять типов химической связи ионная, ковалентная, металлическая, связь, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса, и водородная, причем три первых очень прочны. Все эти связи одинаково важны, но металлическая связь здесь не будет рассмотрена о ней можно прочесть в других источниках . [c.134]

До сих пор мы интересовались главным образом установлением связей и неподеленных пар электронов в льюисовых структурах молекул и ионов. Но о строении молекул можно сообщить намного больше, чем это следует из льюисовой структуры. Молекулы и комплексные ионы имеют определенную геометрическую форму, и именно этот аспект их строения будет обсуждаться в данном разделе. [c.489]

Какую геометрическую форму имеют нижеперечисленные молекулы и ионы и какие орбитали определяют их строение а) OS б) СОСЬ в) F4 г) HaSe [c.99]

Отметим, что для любого числа электронных пар от двух до шести и независимо от того, эквивалентны эти пары или нет, конфигурации, приведенные в табл. 6-1, верно предсказывают форму молекул непереходных элементов . Некоторые примеры приведены в табл. 6-2, а в табл. 6-3 даны геометрические формы молекул непереходных элементов. Следует отметить, что максимальное число ординарных нормальных ковалентных связей, образуемых любым непереходным элементом, равно семи, так как это максимальное число электронов на внешнем квантовом уровне химически реакционноспособного атома. Таким образом, не следует ожидать появления примеров с восьмью и девятью электронными парами в валентном уровне, за исключением некоторых переходных элементов, у которых по крайней мере некоторые из связей, образуемых электронными парами, будут формироваться за счет координационной ковалентности, и в этом случае будет участвовать ( -подуровень. Например, ТаРа и ацетилацетонат тория ТЬ(С5Н702)4 имеют структуру квадратной антипризмы, показанной в табл. 6-3. Известно лишь одно соединение — Мо(СМ) , в котором имеется восемь электронных пар, но обладающее структурой додекаэдра. Однако было отмечено ранее, что атом молибдена в этом ионе в действительности имеет девять электронных пар на валентном уровне, одна из которых — не поделенная пара. [c.207]

Направленность гибридных орбиталей непосредственно связана с геометрической формой молекул и ионов опыт показывает, что в большинстве случаев соображения, основанные на типах гибридизации, хорошо согласуются с данными эксперимента, хотя иногда и [c.115]

Какую геометрическую форму имеют следующие молекулы и ионы -элементов а) СиСЬ б) HgF2 [c.100]

До открытия электрона невозможно было понять природу химической связи. Правда, понятие о валентности существовало уже в 1852 г. и в эти же годы существовали некоторые представления о геометрических формах молекул. Вант Гофф и Лебель установили тетраэдрическую структуру атома углерода, а Вернер создал стереохимию комплексных ионов. Очевидно, для того чтобы молекула имела определенную геометрическую форму, должны существовать какие-то связывающие силы между ее частями. В структурных формулах такую химическую связь между связанными атомами изображали черточкой. Она указывала на существование связи, но, разумеется, не давала никакого описания ее природы. [c.159]

Какие вероятные типы гибридизации орбиталей атомов галогенов осуществляются в этих соединениях Каковы геометрические формы молекул и ионов этих соединений [c.38]

Результаты этого и ряда других весьма сложных расчетов хорошо воспроизводят а в некоторых случаях даже корректируют данные эксперимента по геометрической структуре молекул. Однако главная задача таких расчетов состоит в проверке и оценке точности полуколичественных и качественных стереохимических теорий, непосредственно перебрасывающих мост от структурной формулы химического соединения к геометрической форме его молекулы или иона. Мы рассмотрим три различающихся подхода к описанию геометрической структуры молекул 1) представления о гибридизации атомных орбиталей, 2) теорию отталкивания валентных электронных пар, 3) приближенную теорию МО. [c.137]

Справочник состоит из б разделов, составленных в общепринятой табличной форме. В первом разделе Неорганические вещества. Физические свойства и реакционная способность приведены формулы и названия, относительные молекулярные массы, некоторые физические свойства (температура фазовых переходов, окраска, агрегатное состояние), а также сведения о реакционной способности (химических свойствах) веществ по отношению к распространенным растворителям и реактивам (воде, этанолу, хлороводородной, серной и-азотной кислотам, гидроксиду натрия и гидрату аммиака). В последующих разделах охарактеризованы атомные, молекулярные и термодинамические свойства атомов, молекул, радикалов и ионов неорганических веществ, существующих в индивидуальном состоянии и в водном растворе. Представлены относительные атомные массы элементов, свойства природных и радиоактивных изотопов, электронные формулы атомов, энергии ионизации и сродство к электрону для атомов и молекул, энергии и длины химических связей, строение (геометрическая форма) молекул веществ, в том числе и комплексных соединений Приведены термодинамические константы веществ во всех агрегатных состояниях (газ, жидкость, твердое состояние, состояние водного раствора), окислительно-восстановительные потенциалы, константы кислотности и основности, константы устойчивости комплексов в водном растворе и растворимость веществ в воде. В последнем разделе Номенклатура неорганических веществ сформулированы правила составления химических формул и на их основе химических названий веществ. [c.5]

Весьма тонкие современные методы исследования кристаллического состояния вещества подтвердили, что частицы в кристаллах (атомы, молекулы, ионы) располагаются закономерно, образуя так называемую пространственную решетку кристалла. Внешняя геометрическая форма кристалла теснейшим образом связана с его внутренней структурой. В кристаллической решетке любого тела можно выделить определенную часть, которая носит название элементарной ячейки. Она представляет собой наименьший объем кристаллической решетки вещества, который точно отражает его химический состав и все особенности внутренней структуры данного кристалла. [c.30]

Продукт, получаемый в результате кристаллизации, представляет собой сыпучую массу кристаллов различного размера. Внешняя геометрическая форма кристаллов специфична для каждого вещества. Характерной особенностью кристаллического строения вещества является строго определенное, периодически повторяющееся в трех измерениях расположение ионов, атомов или молекул, образующих кристаллическую решетку. Следствием внутренней упорядоченности структуры кристаллов является анизотропность различных физических свойств механических, оптических, электрических, магнитных и других. [c.353]

Геометрическая форма многих молекул и ионой не может быть описана с помощью атомных р-. и -орбиталей. Это бывает тогда, когда т-связи образуются разными по симметрии орбиталями центрального атома, например э- и р- или а-, р- к -орбиталями. В этих случаях вводятся представления о гибридных орбитадях центрального атома. По отношению друг к другу гибридные орбитали располагаются одинаково и как можно дальше друг от друга. , г. , [c.95]

Водородные связи способствуют образованию разнообразных структур и играют большую роль среди факторов, определяющих геометрические конфигурации и свойства многих химических систем. Эти связи существуют в кристаллах льда и в жидкой воде, стабилизируют спиральную форму молекул белков (наряду с ди-сульфидными связями), обусловливают полимеризацию молекул органических кислот, цепное строение бикарбонатных ионов О О [c.133]

Порядок в пространственном расположении частиц (атомов, молекул, ионов) у кристаллических тел — кристаллическая решетка — определяет основные внешние признаки кристаллического состояния, К таким признакам относятся 1) определенная и резко выраженная температура плавления (переход в жидкое состояние) 2) определенная геометрическая форма одиночных кристаллов 3) анизотропия. [c.29]

Под названием твердое тело обычно понимают такое состояние вещества, при котором в данных условиях оно сохраняет объем и форму. Однако в более точном значении это понятие отождествляется с понятием кристаллического тела, которое характеризуется упорядоченным расположением структурных элементов (атомов, молекул, ионов) в виде кристаллической решетки, построенной по определенным геометрическим законам. Многие вещества, внешне подобные твердым телам, например стекло, различные смолы, в действительности являются переохлажденными жидкостями, наделенными большой вязкостью, затрудняющей изменение формы под воздействием внешних сил. Эти тела, называемые аморфными, не обладают такой упорядоченной структурой, как кристаллы. [c.32]

Очень важно применение в качестве высокоселективной неподвижной фазы бентона-34, который представляет собой продукт замещения катионов природной глины ионами диметилдиокта-дециламмония. Этот продукт далее смешивают с эфиром фталевой кислоты или же с силиконовым маслом и в таком виде наносят на твердый носитель. На бентоне-34 удается разделить смеси о-, м-и п-изомеров ксилола, диэтилбензола, этилтолуола и дихлорбензола. По-видимому, природа селективного действия бентона-34 может быть связана с его слоистой структурой. Различие в величинах удерживания зависит от геометрической формы молекул анализируемых веществ. [c.63]

Дициан (— N)2 образуется при окислении ионов N . Предскажите геометрическую форму молекулы 2N2. Почему это вещество называют псевдогалогеном, а цианид-ион N — псев-догалогенид-ионом Сравните аналогичные реакции для галогенов и дициана а) 1 и N с М.ПО4 в кислотной среде, б) СЬ и 2N2 со щелочью в холодном растворе, в) Вг и N с избытком Ag+, г) избытка 1 и N с Hg +. [c.81]

Итак, изучение межатомных связей включает изучение ионной и ковалентной связи. Рассмотрим также некоторые проблемы, обусловленные существованием этих связей, такие, как геометрическая форма молекул. В дальнейшем будет видно, что между молекулами действуют силы, которые, хотя они и гораздо слабее межатомных, обеспечивают агрегацию молекул вещества в жидкое, а иногда и в твердое состояние за счет взаимопритяжения молекул. Эти силы называются межмолекулярными силами. [c.48]

Упомянутое распределение отличается от общепринятого, основанного на невполне достоверных поляризационных измерениях. Если его принять, то применение формулы Деннисона (модель центральных сил) дает для геометрической формы молекулы АйС1з отличное согласие с рентгенографическими данными. Расчет дает для углов а и между двумя ребрами As — С1 и между двумя ребрами С1 — С1 102 10 и 63° 53, в то время как рентгенографические измерения Броквея и Уолла дали 101 и 64°. С радиусами недеформированных ионов As + и С1 по Полингу вычисляется отношение длин ребра С1 — С1 к ребру As — С1, равное 1,45, в согласии с формулой Денни--сона, дающей 1,56. Обратный расчет по этой формуле дает в согласии с непосредственными измерениями 436, 150, 387 и 188 см— . [c.255]

Штакельберг [14] показал, что в обратимых органических окислительно-восстановительных системах с длинной цепью сопряженных связей геометрические структуры молекул (ионов) в окисленном и восстановленном состояниях отличаются друг от друга незначительно. Восстановление окисленной формы органических систем (за исключением виологенов) сопровождается переходом групп =0 в —ОН-группы или иминогрупп —КН в аминогруппы —КНг-Локализация электронов способствует присоединению иона водорода к гетероатому гетерокольца. Штакельберг отмечает, что разрыв 0-связей С—С1, С—Вг, С—К, К—О, 0—0, как и образование связей С—Н или С—С при димеризацйи, являются необратимыми процессами. [c.83]

Метод отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП) позволяет предсказать геометрическое строение (форму) молекул и комплексных ионов. Основное правило метода ОВЭП заключается в том, что атомы и неподеленные пары, окружающие центральный атом молекулы, располагаются вокруг него так, чтобы свести к минимуму отталкивание всех электронных пар. Стерическим числом (СЧ) называется суммарное число атомов и неподеленных пар, окружающих центральный атом. Расположение всех электронных пар вокруг центрального атома в зависимости от их числа таково при СЧ = 2 оно линейное, при СЧ = 3-плоское тригональное, при СЧ = 4 - тетраэдрическое, при СЧ = 5-тригонально-бипи-рамидальное и при СЧ = 6-октаэдрическое (см. рис. 11-2). [c.503]

В свободном атоме или ионе комплексообразователя энергии всех ( -электронов, принадлежащих к одной и той же электронной оболочке, одинаковы, т. е. эти электроны занимают один энергетический уровень. В комплексе положительный ион-кэмплексообразователь окружен лигандами, которые могут быть или отрицательными ионами, или полярными молекулами, которые обращены к комплексообразователю своим отрицательным концом. Между электронами /-орбиталей иона-комплексообразователя и отрицательными лигандами действуют силы отталкивания, которые увеличивают энергию /-электронов. При этом электростатическое воздействие лигандов на различные /-орбитали неодинаково, так как поле лигандов не обладает сферической симметрией. Поэтому энергия электронов на /-орбиталях, расположенных близко к лигандам, возрастает больше, а на /-орбиталях, удаленных от лигандов, меньше в результате под Таблица 1.13. Ти/1ы гибридизации и соответствующие им геометрические формы комплексов [c.130]

II той же совокупности атомов и обычно рассматриваются как различные химические соединения, до различий между парой отаческих изомеров, являющихся структурно и химически идентичными во всех отношениях, за исключением того, что относятся друг к другу как предмет и зеркальное изображение. Поскольку оптическую активность могут проявлять и молекулы, п кристаллы и так как молекулы или ионы, обладающие этим свойством, необязательно проявляют изомерию других видов, мы обсудим оптическую активность отдельно. Между этими двумя крайними видами изомерии находятся разные типы геометрической изомерии стереоизомерии). В соответствии с названием стереоизомерия включает все случаи, в которых молекула (ион) может быть получена в двух (или более) формах, различающихся пространственным расположением составляющих атомов, ыо не топологией. Это означает, что в принципе один геометрический изомер мол<ет быть превращен в другой просто путем относительных передвижений некоторых атомов без разрыва и последующего восстановления а-связей. [c.70]

В бинарной системе МБТ—ЦБС молекулы ускорителей в кристаллическом состоянии существенно различаются по геометрической форме бензотиазолильного фрагмента, в МБТ он имеет плоскую форму, в ЦБС — форму кресла. При смешении этих ускорителей образуется простая эвтектическая смесь, менее активне1Я, чем твердый раствор. Однако поспе плавления возможно сближение их геометрических форм с последующей химической реакцией с образованием ДБТД, Н-циклогексиламина и ионного комплекса [288]. В результате после охлаждения образуется смесь четырех компонентов, включая остатки исходных МБТ и ЦБС, что приводит к повышению скорости вулканизации, сокращению индукционного периода и уменьшению миграции и вьщветания ускорителей из резиновой смеси. [c.84]

В бинарной смеси ускорителей ЦБС— МБТ молекулы в кристаллическом состоянии существенно различаются по геометрической форме бензотиазолильного фрагмента. Б МБТ он имеет плоскую форму, а в ЦБС — форму кресла (см. табл. 2.2). Вследствие этого при смешении ускорителей образуется простая эвтектическая смесь с температурой плавления 90°С (мольное соотношение компонентов 0,3 0,7). Однако после плавления смеси в расплаве протекает химическая реакция с образованием ДБТД, Ы-циклогексиламина и ионного комплекса, что имеет место в растворах смеси ЦБС— МБТ в присутствии нуклеофильной часпщы или протона [288] [c.125]