Ковалентная связь в других молекулах

Направленность ковалентной связи. Свойства молекулы, ее способ[[ост[ вступать в химическое взаимодействие с другими молекулами (реакционная с п о с о б н о с т .) зависят не только от прочности химических связей в молекуле, ио в значительной [c.133]

В смеси двух жидкостей А и В, состоящих из молекул с малополярными ковалентными, связями, энергия взаимодействия частиц А и В не будет существенно отличаться от энергин взаимодействия между частицами А и А или частицами В и В. Поэтому различные жидкости с ковалентной связью в молекулах обычно неограниченно растворяются друг в друге. По этой же причине и молекулярные кристаллы обычно хорошо растворяются в таких жидкостях. Например, растворимость толуола в бензоле не ограничена, а кристаллический нафталин хорошо растворим в неполярных жидкостях. [c.235]

Одним из важных свойств химической (ковалентной) связи в молекулах с закрытыми оболочками является ее насыщаемость. Так, из атомов водорода может образоваться молекула На, но не Нд или Н4. Причина насыщаемости химической связи заключается в самой природе атомов и молекул как многоэлектронных систем в подчинении их принципу Паули. Если две молекулы На в основном состоянии оказываются очень близко друг к другу, два электрона первой молекулы на о15-орбитали и два электрона второй молекулы на такой же (тЬ-орбитали оказываются в одной области пространства, МО перекрываются. При этом данному электрону первой молекулы отвечает во второй молекуле электрон в точно таком же квантовом состоянии. Такие два электрона, согласно принципу Паули, будут избегать друг друга, и обе пары электронов сблизившихся молекул будут стремиться уйти из области соприкосновения, уводя с собой ядра, т. е. будет наблюдаться отталкивание молекул. Слияние системы в молекулу Н4 не произойдет. Связь в молекулах На в этом смысле насыщена. Аналогичное состояние отталкивания, часто называемое обменным отталкиванием или отталкиванием Паули, возникает при сближении и других молекул. [c.88]

Направленность ковалентной связи. Свойства молекулы, ее способность вступать в химическое взаимодействие с другими молекулами (реакционная способность) зависят не только от прочности химических связей в молекуле, но в значительной мере и от ее пространственного строения. Раздел химии, изучающий геометрическую структуру молекул, их пространственное строение, называется стереохимией. [c.127]

В узлах молекулярных кристаллических решеток находятся молекулы, которые связаны друг с другом слабыми межмолеку-лярными силами. Такие кристаллы образуют вещества с ковалентной связью в молекулах. Веществ с молекулярной кристаллической решеткой известно оч.ень много.- Молекулярные решетки имеют твердые водород, хлор, диоксид углерода и другие веихества, которые при обычной температуре газообразны. Кристаллы большинства органических веществ также относятся к этому типу. [c.144]

Характер связи атомов может изменяться под влиянием среды. Так, ковалентная связь в молекуле хлористого водорода в водном растворе переходит в ионную под влиянием диполей — молекул воды — молекула НС1 разделяется на два иона и СГ. В случае ионной связи один или несколько электронов от одного атома полностью переходят к другому. Положительные и отрицательные ионы, которые при этом получаются, имеют, как правило, устойчивые электронные оболочки и связаны друг с другом только за счет взаимного притяжения. В водных растворах связь между ионами легко разрывается. Положение ионов относительно друг друга редко бывает строго определенным, и молекулярные спектры веществ, имеющие чистую ионную связь, являются обычно мало характерными. [c.286]

Изложенные представления о ковалентной связи в молекуле водорода были распространены и на связи в других молекулах как простых, так и сложных веществ. [c.44]

Полярность ковалентной связи. В молекуле, состоящей из двух одинаковых атомов, электронное облако расположено симметрично относительно обоих ядер. В случае же двух различных атомов электронная плотность около одного из них бывает большей, чем около другого. Тогда в молекулярном состоянии участвуют с разным весом собственные функции валентных электронов атома А (ф ) и атома ГЗ (ф ) [c.51]

Отсутствие диссоциации на ионы и другие свойства органических соединений давно уже заставляли предполагать, что в органических молекулах имеется связь иного типа, получившая название гомеополярной или ковалентной. Осуществляется она не путем передачи, а путем обобщения электронов. Простейший пример ковалентной связи — образование молекулы водорода из его ато- [c.77]

В смеси двух жидкостей А и В, состоящих из молекул с ковалентными связями, энергия взаимодействия частиц А и В не отличается существенно от энергии взаимодействия между частицами А и А или частицами В и В. Поэтому различные жидкости с ковалентной связью в молекулах обычно неограниченно растворяются друг в друге (например, растворимость толуола в бензоле не ограничена). [c.168]

В заключение следует заметит, что не все валентные электроны данного атома принимают участие в образовании связи. Помимо связывающих и разрыхляющих электронов, могут быть неиспользованные электроны, представленные в виде электронных пар с компенсированными спинами (их обычно называют неподеленными электронными парами ). Эти пары могут принимать участие в образовании дополнительных связей". Так наприме р, если бы ковалентные связи в молекуле Н3О образовывались за счет чистых ру- и р -электронов (см табл, 2), то валентный угол должен был бы быть равным 90°, Однако опыт дает значительно большую величину угла (105°), весьма близкую к величине угла в тетраэдрической конфигурации. Это означает, что обе неподеленные пары электронов (25, 2р ,) образуют гибридные орбитали. Другой пример — молекула ЫН3, где валентный угол равен 107°, что также значительно больше прямого угла и почти совпадает с углом в тетраэдрической конфигурации. Если неподеленная пара электронов образует гибридную орбиталь, то, очевидно, центр тяжести ее электронного облака не совпадает с ядром облака. Это приводит к возникновению собственного дипольного момента атома. Весьма вероятно, что наблюдаемые дипольные моменты молекул НаО [c.45]

Во-вторых, для разрыва направленных ковалентных связей сталкивающиеся молекулы должны иметь подходящую взаимную ориентацию. Доля столкновений, действительно приводящих к химической реакции, оказывается небольшой, и реакция протекает медленно, потому что многие столкновения оказываются недостаточно энергичными для разрыва связей, а другие достаточно энергичные столкновения осуществляются с неподходящей ориентацией. Итак, для того чтобы произошла реакция, реагенты должны не только сталкиваться с достаточной энергией, но также обладать правильной взаимной ориентацией. [c.224]

Столь резкое уменьшение длины диполя, т. е., другими словами, неполное разделение зарядов между ионами, подтверждает то, что на практике чисто ионную связь наблюдать не удается. Сближение электронных оболочек увеличивает роль ковалентной связи в молекуле по сравнению с ионной и к соответствующему изменению химических свойств веществ. Так, из-за внедрения протона в электронную оболочку анионов кислоты диссоциируют в растворах гораздо слабее, чем их соли. Сильная взаимная поляризация многозарядных ионов приводит к тому, что реальный заряд на последних всегда значительно меньше их формальной степени окисленности и в них, наряду с ионной связью, обычно наблюдается большая доля ковалентной. [c.262]

Для таких реакций характерно превращение ковалентной связи исходной молекулы в ионную связь конечной молекулы. При этих условиях в качестве нулевого приближения можно рассматривать пересекающиеся поверхности, одна из которых отвечает взаимодействию атома М с ковалентной молекулой Ха ( ковалентная поверхность), а другая — взаимодействию иона с X" — X ( ионная поверхность). Линия пересечения этих поверхностей определяется условием компенсации разности потенциала ионизации атома М и сродства к электрону молекулы Х кулоновским притяжением между и парой X" — X. Для рассматриваемых реакций типичные величины координаты точки пересечения оказываются порядка 5—10 А. На столь больших расстояниях взаимодействие между ионным и ковалентным состояниями оказывается таким малым, что приближенно истинная поверхность потенциальной энергии может быть построена из участков ковалентной и ионной поверхностей, линия пересечения которых является линией излома адиабатической поверхности потенциальной энергии [262]. [c.117]

Все же можно попытаться дать приближенную картину образования ковалентной связи в молекуле водорода. Вследствие взаимодействия электронов и ядер распределение плотности электронного облака, соответствующего системе электронов двух атомов водорода, с уменьшением расстояния между ядрами изменяется. Характер этого изменения существенно зависит от квантовых свойств электронов. В случае антипараллельных электронных спинов электронная плотность в пространстве между ядрами становится больше суммы электронных плотностей двух изолированных атомов. При этом до определенного расстояния между атомами энергия системы уменьшается. Это означает, что атомы притягиваются друг к другу и образуется химическая связь. В случае параллельных спинов электронная плотность в межъядерном пространстве двух атомов уменьшается, энергия системы при сближении атомов повышается, т. е. атомы взаимно отталкиваются и, следо-вательно, связь между ними не образуется. [c.52]

Они различаются по типу связей, благодаря которым ядра удерживаются вместе. Ионные связи более распространены среди неорганических соединений, чем среди органических. Многие неорганические соединения состоят из комплексов противоположно заряженных ионов. Для органических соединений в большей степени характерно наличие комплексов нейтральных, хотя обычно и полярных молекул. В пределах каждой молекулы ядра атомов удерживаются друг с другом ковалентными связями. Отдельные молекулы связываются между собой более или менее прочно-электрическими силами притяжения, которые проявляются на частично заряженных участках. [c.163]

Такая быстрая инверсия вокруг атома со свободной электронной парой была отмечена первоначально на примере аммиака и аминов. Молекула амина, конечно, не связана ковалентно с другими молекулами амина или с растворителем, и поэтому является хорошей моделью свободного карбаниона. Однако оптически активный амин с оптической активностью, возникшей благодаря асимметрии атома азота, никогда не был [c.169]

Ковалентная связь. Число молекул с сильно преобладающей ионной связью значительно меньше, чем это раньше предполагали. Отсутствие дипольных моментов у Н,, С12, и других симметрично построенных молекул исключает объяснение их связи переходом электронов от одного партнера к другому с образованием противоположно заряженных ионов, как, например, Н+ и или С1+ и С1 . Попытки объяснить эту [c.220]

В узлах молекулярных кристаллических решеток находятся молекулы, которые связаны друг с другом слабыми межмолеку-лярными силами. Такие кристаллы образуют вещества с ковалентной связью в молекулах. Веществ с молекулярной кристаллической решеткой известно очень много. Это твердые водород, хлор, диоксид углерода и другие вещества, которые при обычной температуре газообразны. Кристаллы большинства органических веществ также относятся к этому типу. Молекулярные кристаллические вещества характеризуются значительной летучестью, твердость их невелика, они легкоплавки. Особенно низкие температуры плавления и кипения у тех веществ, молекулы которых неполярны. Кристаллы, образуемые благородными газами, также следует отнести к молекулярным, состоящим из одноатомных молекул, поскольку валентные силы в образовании этих кристаллов роли не играют, и связи между частицами имеют тот же характер, что и в других молекулярных кристаллах. [c.155]

С галогенами водород связывает гораздо большее число признаков газообразное состояние (при обычных условиях), двух-атомность, ковалентность связи в молекуле Нг, наличие в большинстве соединений полярных связей, например в НС1 в отличие от Na l, неэлектропроводность (как в газообразном, так и в жидком и твердом состояниях), близость энергий ионизации /н и /г. в то время как /м С/н. К перечисленным признакам можно прибавить и другие, в частности сходство гидридов с галогенидами, закономерное изменение свойств в ряду Н — At (рис. 3.77). Можно привести много других примеров линейной взаимосвязи свойств в ряду Нг —Гг, аналогичной показанной на рис. 3.77. В ряду водород — щелочные металлы подобные зависимости обычно не наблюдаются. [c.463]

Известно, что силы, действующие между ковалентными молекулами, обычно иеспецифичны и для малополярных молекул невелики. В смеси двух жидкостей А и В, состоящих из молекул с малополярными ковалентными связями, энергия взаимодействия частиц А и В существенно не отличается от энергии взаимодействия между частицами А и А или частицами В и В. Поэтому различные жидкие вещества с ковалентной связью в молекулах обычно неограниченно растворяются друг в друге. По этой же причине молекулярные кристаллы также хорошо растворяются в таких жидкостях. Например, растворимость толуола в бензоле ие ограничена, а кристаллический на(рталин хорошо растворим в неполярных жидкостях. [c.251]

Вторая область будет характеризоваться постепенным переходом от типичных ионных связей (типа Na I) к типичным ковалентным (типа PtS). Соединения третьей области обычно имеют гетеродесмические структуры с ковалентной связью внутри молекул и остаточной — между молекулами. Соединения полуметаллических элементов по своему характеру будут приближаться то к одной, то к другой, то к третьей из этих областей в зависимости от свойств соединяющихся элементов и внешних условий. [c.278]

Многообразие химических связей. Данная совокупность атомов, связанных химическими связями (молекула в широком смысле), может соединяться с другими атомами, ионами, группами атомов множеством различных связей. Так, в гексагидрате хлорида алюминия А1С1з-6Н20 два атома водорода н атом кислорода, соединяясь ковалентными связями, образуют молекулу воды V-образной формы далее, 6 молекул воды группируются вокруг А1 +, давая комплексный ион [А1(Н20)б] + [c.79]

В одном из первых наиболее полных исследований, появившихся в литературе по структуре молекулярных соединений, описывалась кристаллическая структура л-иоданилин — смжл-тринитробензола [224]. Эта работа была предпринята для того, чтобы разрешить спор относительно природы соединений, образованных ароматическими нолинитросоединениями и другими ароматическими веществами. Метод Фурье дает картину, которая исключает вероятность ковалентной связи между молекулами. Поэтому предполагалось наличие водородной связи между аминогруппой и атомами кислорода нитрогрупп. Первая попытка объяснить образование молекулярных соединений была сделана Вейссом [307], опиравшимся на предпосылку о некотором частичном ионном характере связей. [c.37]

Комбинация связей различных типов при образовании соединений создает две основные возможности. Первая состоит в том, что компонентами клеточной структуры, вследствие участия ковалентных связей, могут быть атомные группы различных размеров и форм. Вторая и, возможно, наиболее важная состоит в том, что эти довольно жестко связанные компоненты могут быть получены в растворе или иным путем в виде устойчивых образований, которые затем могут соединяться с помощью некоторой другой формы связи нри условии, если присутствует также включаемое вещество. Между ковалентной и другими типами связей имеется качественное различие и в выполняемых функциях. Ковалентную связь в молекуле или комплексном ионе можно рассматривать в этом случае как постоянную, а любую другую связь между такой группой и какими-либо другими компонентами клеточной структуры как легче разрушаемую. Так, два иона можно разделить в растворе, молекулы или ионы, связанные водородными связями, можно также свободно оторвать друг от друга и, наконец, ван-дер-ваальсовы связи группы молекул могут быть ослаблены без нарушения основных химических свойств системы. [c.414]

Последовательно расположенные нуклеотиды в молекулах ДНК и РНК ковалентно связаны друг с другом при помощи фосфатных мостиков . 5 -гидрок-сильная группа пентозы одного нуклеотида присоединена к 3 -гидроксильной группе пентозы соседнего нуклеотида с помощью фосфодюфирной связи (рис. 27-5). Таким образом, ковалентные остовы нуклеиновых кислот состоят из монотонно чередующихся фосфатных и пентозных групп основания же можно рассматривать как боковые группы, присоединенные к остову на равных расстояниях друг от друга. Отметим также, что сахарофосфатный остов и ДНК, и РНК несет заряд, поскольку фосфатные группы являются кислыми и при характерных для клеток pH заряжены отрицательно. Вместе с тем пуриновые и пиримидиновые основания, которые плохо растворимы в воде, гидрофобны. Укажем также, что цехш ДНК и РНК обладают определенной полярностью, цли направлением, поскольку все межнуклео-тидные фосфодиэфирные связи ориентированы вдоль цепи одинаково (рис. 27-5). Благодаря этой полярности каждая по-линуклеотидная цепь имеет 5 -конец и 3 -конец. [c.856]

Образование общего электронного облака спаренных (обобществленных) электронов обусловливает определенное пространственное направление ковалентных связей но отношению друг к другу. В качестве примера рассмотрим молекулу воды. У свободных атомов водорода не спарены по одному -электрону, облака которых имеют шаровую симметрию. У свободного атома кислорода не спарены два 2р-электрона в соответствии с правилом Гунда, согласно которому суммарный спин при данном значении орбитального квантового числа должен иметь максимальную величину. Форма облака электронов — подобие гантели (восьмерка). Так как неспаренных электронов два, то их облака направлены под прямым углом друг к другу. Больше всего электронные облака нерекроются вдоль осей гантелей, образуя s—р-связи (рис. 13). Если бы не было взаимного отталкивания электронных облаков водородных атомов, ковалентные связи в молекуле воды были бы направлены под углом 90° друг к другу. Но такое отталкивание есть, поэтому фактическая величина угла равна 105°. [c.60]

Исходя из того, что одна молекула белка связывала от одного до двух свободных радикалов, авторы предположили, что в сывороточном альбумине имеется две различные аминогруппы, реагирующие с иминоксильными свободными радикалами. В случае присоединения парамагнитной метки к аминогруппе, расположенной на поверхности молекулы белка, получается спектр ЭПР со слабой иммобилизацией спин-метки. Другая аминогруппа, расположенная в глубине белковой глобулы, при связывании со спин-меткой дает спектр ЭПР сильно иммобилизованных свободных радикалов. В последнем случае свободный радикал, связанный ковалентной связью с молекулой белка, гидрофобно взаимодействует с близлежащим участком полипептидиой цепи. При кислотно-щелочной денатурации сывороточного альбумина, а также при переваривании спин-меченого белка пепсином широкие компоненты спектра ЭПР сильно иммобилизованных свободных радикалов исчезали, и сигнал ЭПР исследуемой системы приближался по своим параметрам к спектру ЭПР описанного (стр. 166) спин-меченого поли- -лизина. [c.167]

Заметим, что в процессе образования ацилий-иона гиперконъюгация с карбонильной группой не нарушается, поскольку из двух взаимно перпендикулярных орбит, полученных антисимметричной комбинацией орбит С — Н-связей, одна остается параллельной Я-связи СО-группы, а другая взаимодействует с вакантной р-орби-тЬй. Это не означает, что переходное состояние очень близко по строению к свободному иону ацетилия или что последний когда-либо образуется в процессе реакции. Достаточно, что в переходном состоянии степень образования ковалентной связи с молекулой воды очень мала или даже равна нулю, а я-электроны сильно делокализованы, хотя положительный заряд образовался не полностью. [c.164]

Белый тугоплавкий оксид цинка получается при сжигании ЦИ11-ка или при прокаливании его гидроксида. Связи в ZnO близки к ковалентным. Он может образовывать неорганический полимер, в котором молекулы ZnO соединены ковалентными связями друг с другом. Продукт совместной полимеризации получается при действии на окснд ZnO концентрированного раствора хлорида этого же элемента [c.309]

С другой стороны, была сделана попытка установить формулы таких соединений, как гидраты, существующих только в кристаллическом состоянии. При этом предполагалось наличие ковалентных связей, связывающих молекулы воды с анионом или катионом, что повело к затруднениям, изложенным в гл. XI. По мере развития изучения кристаллов становилось очевидным, что связь во многих простых кристаллических солях нельзя считать чисто ионной или чисто ковалентной. При этом надо указать, что очевидная разница между некоторыми физическими свойствами определенных групп соединений, повидимому, поддерживала взгляд о малой вероятности или полной невозможности существования связей, промежуточных по типу между ионными и ковалентньпш. [c.65]

Система из семи периферических электронов атомов галогенов з р р рг) обеспечивает возможность образования электронного октета. В этом случае два атома, обменивающиеся электронами, образуют электронную пару, давая простую ковалентную связь. Примерами молекул с такой связью могут служить молекулы галогенов, соединений галогенов друг с другом и галоидоводородов. Легкость образования ковалентных связей и малый размер атома фтора способствуют реализации высших степеней окисления элементов во фторидах (81Р4, АзРб, ОРв, ЗРв, 1Р7 и др.) подобные вещества либо не имеют аналогов среди других галогенидов, либо представлены нестойкими соединениями. [c.6]

Силы поляризации и индукции. Известно, что электроны, образующие одни ковалентные связи в молекуле, смещаются легче, чем электроны других связей в той же молекуле. Эта подвижность электронов, или поляризуемость, зависит от природы атомов, участвующих в образовании связи, а также от влияния со стороны окружающих атомов. Гидроксильные группы стеринов и некоторых аминокислотных боковых цепей белков, углеродные атомы углеводородной кольцевой системы стеринов, а возможно даже и некоторые участки боковых цепей ненасыщенных жирпых кислот поляризуются особенно легко. Смещение электронов в этих молекулах индуцируется при приближении ионизированных или сильно полярных групп. Когда заряженная группа подходит близко к поляризуемой системе, в последней возникает некоторый заряд противоположного знака, [c.49]

Здесь рассматривается кристалл, испаряющийся отдельными атомами. Но такое рассмотрение приложимо и к молекулярным кристаллам, где атомы в молекулах связаны ковалентными связями, а молекулы в кристалле связаны друг с другом слабыми ван-дер-ваальсовыми силами, как, например, в большинстве органических соединений. — Прим. автора. [c.152]

Очевидно, что расчет энергии ковалентной связи в молекуле Н2 применим к любой другой молекуле А — В. И в этом случае энергия ковалентной связи в основном резонансная и обусловлена лаложением структур [Авд+Ввв] и [Аев+Ве+]. В силу неразличимости электронов бд и резонанс имеет место между структурами вполне эквивалентными, что приводит к максимальной стабилизации системы. [c.23]

Свободные радикалы могут быть получены и с помощью других методов 1) термическим разложением органических соединений 2) фотохимическим разложением альдегидов и кетонов 3) реакциями в электрическом разряде 4) действием металлов на органические галогенпроизводные 5) бомбардировкой молекул а-, р-, у-лучами и нейтронами. Разрыв ковалентной связи в молекулах газа обычно приводит к образованию двух нейтральных радикалов. Такие реакции принадлежат к атомному или гомолитическому типу. Разрыв ковалентной связи в молекуле может привести и к образованию двух противоположно заряженных ионов. Такого типа процессы — гегеролыгаческий распад —почти не наблюдаются в газах и характерны для растворов. Объясняется это тем, что гетеро-литический распад в газах требует затраты большой работы на преодоление электростатического притяжения ионов, в то время как в растворах большая диэлектрическая проницаемость многих растворителей сильно понижает электростатическую работу разделения ионов, т. е. энергия гетеролитического разрыва ковалентной связи может стать ниже энергии гомолитического разрыва. Кроме того, гехеролитическому распаду способствует [c.116]

Электронографические данные показывают, что карбонил никеля Ni (СО) 4 имеет тетраэдрическую структуру. Структура этого карбонила характеризуется четырьмя никель-углеродными связями, для осуществления которых восемь электронов предоставляются молекулами окиси углерода, а восемь электронов поставляет сам никель, так как в возбужденном состоянии никель может иметь восемь неспаренных электронов на уровнях 3d 4s4p3. Кобальт имеет во внешней оболочке девять электронов, из которых каждый в возбужденном состоянии может быть неспаренным, поэтому кобальт способен образовать девять ковалентных связей. Повидимому, восемь электронов используются для ковалентной связи с молекулами окиси углерода, причем образуются связи Со=С, а девятый электрон образует ковалентную связь с другим атомом кобальта, также окруженным четырьмя группами СО. Поскольку для дикобальтоктакарбонила не получено ни электронографических, ни кристаллографических данных, эту структуру можно считать лишь предположительной. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология