Электронная структура некоторых других соединений

Соединения водорода кислотного или потенциально кислотного характера, например вода Н2О, два атома водорода которой являются акцепторами электронов, с подходящими донорами электронов образуют водородные связи А — Н...В. Последние длиннее ковалентных, но несколько короче ван-дер-ваальсовских связей между молекулами А — Н и В. По своей природе они близки до-норно-акцепторным связям, усиленным электростатическим взаимодействием А —Н+...В , -де В может быть О, Ы, Р, а также С1, 5 и некоторые другие элементы. Очень важной особенностью водородной связи является то, что она всегда служит продолжением по прямой линии связи А — Н. Это обусловлено тем, что неподеленные электроны атома В находятся на вытянутых гибридных орбиталях зр, 5р2, зр , донорно-акцепторное взаимодействие устанавливается при условии копланарности связи А — Ни орбитальной оси неподеленных электронов В. Таким образом, водородная связь — это строго направленная связь. Энергия водородной связи невелика, обычно всего 3—7 ккал/моль. Но в твердых веществах, а также в растворах одновременно образуется множество водородных связен. Вот почему водородные связи прочно соединяют молекулы и вообще отдельные части структуры твердого вещества. Правда, даже при небольшом нагревании эти непрочные связи распадаются, что мы наблюдаем, например, при таянии льда или свертывании белка при нагревании. [c.89]

Лабораторные работы с простыми веществами и соединениями элементов расположены в последовательности, отвечающей длиннопериодному варианту периодической системы элементов Д. И. Менделеева в соответствии с изменением электронных структур атомов. В некоторых разделах, там где это возможно и целесообразно, предусматривается последовательное получение одних соединений данного элемента из других. Например, при изучении соединений хрома рекомендуется взять в качестве исходного вещества хромокалиевые квасцы и последовательно превратить их в ряд других соединений хрома, закончив эти превращения получением первоначально взятого вещества — хромокалиевых квасцов. Выполнение студентами таких работ позволит глубже ознакомиться с взаимными превращениями различных веществ, развить химическое мышление и приобрести более глубокие знания. [c.3]

Атом углерода, имеющий во внешней оболочке 4 электрона, отличается от других атомов постоянной валентностью, так как он не вносит в электронную структуру молекулы ни неподеленных пар электронбв, йи вакантных низколежащих орбиталей. Поэтому молекулы его соединений не способны к образованию донорно-акцепторных связей с другими молекулами через атом углерода В то же время между атомами С могут возникать прочные связи, так как малые размеры электронной оболочки благоприятствуют хорошему перекрыванию атомных орбита-лей углерода. Благодаря этому углерод обладает уникальной способностью образовывать из одинаковых атомов длинные цепочки, составляющие углеродный скелет бесчисленных молекул органических веществ. Указанные свойства углеродного атома привели к выделению химии его соединений в особую науку — органическую химию. Рассмотрим особенности строения молекул и электронной структуры некоторых родоначальников важнейших классов органических соединений. [c.204]

Органические сульфиды образуют стабильные комплексные соединения с галогенами, органическими галоидпроизводными, галогенидами - тяжелых металлов и некоторыми другими веществами. Природа сил взаимодействия при комплексообразовании сульфидов с этими соединениями изучена недостаточно. Полагают [47], что донорно-акцепторная связь осуществляется за счет передачи неподеленной пары электронов атома серы на свободную валентную орбиталь атома металла (ртути, алюминия, олова, титана и др.). На структуру и свойства комплексных соединений влияют условия их образования, химическое строение сульфида и соединения, вступающего с ним в реакцию [48]. При взаимодействии сульфидов с бромом или иодом иногда образуются кристаллические комплексные соединения, а при взаимодействии с йодистыми алкилами и галогенированными жирными кислотами — кристаллические сульфониевые соли. Наиболее стабильны комплексные соединения сульфидов с галогенидами ртути, ацетатом ртути, солями платины, олова, титана, палладия, алюминия. В зависимости от химического строения и условий комплексообразования сульфиды могут присоединять различное число молекул одного и того же комплексообразователя (акцептора). [c.118]

Разложение аммиака часто применяется для изучения механизма обратной ей важной промышленной реакции синтеза аммиака на металлах. Как известно, синтез аммиака происходит на железном катализаторе (электронная структура 3 i 4s ). Возникает вопрос, сохраняются ли особые свойства конфигурации в бинарных соединениях. Фосфиды и нитриды переходных металлов, на которых изучалось разложение NHg [432, 433], также имеют металлическую проводимость. На -уровнях металла в них обычно находится больше электронов, чем в чистом металле. Для некоторых из них, например, нитридов Ti, Сг, Мп, есть основания говорить о присутствии значительной ионной компоненты связи [408—411]. Параметры решеток этих веществ (см. Приложение) довольно близки друг к другу. [c.131]

Участие АТФ в различных ферментативных реакциях объясняется главным образом способностью атома фосфора в фосфатной группе АТФ присоединять электроны. Для атаки нуклеофильного агента па АТФ необходимо присутствие специфических ферментов и обычно катионов двухвалентных металлов. Весьма вероятно, что при превращении термодинамически активного АТФ в кинетически активную форму должно происходить некоторое изменение структуры активного центра фермента и, в частности, образование внутрикомплексных соединений. Однако, помимо АТФ, такими свойствами обладают и другие соединения, и поэтому нужно рассмотреть роль других макроэргических соединений. [c.94]

Электронная структура некоторых других соединений [c.133]

Электронные структуры других молекул, имеющих ковалентные связи, можно легко записать, если учесть, что атомы неметаллических элементов должны иметь при этом заполненные октеты электронов. Структуры некоторых соединений неметаллических элементов приведены ниже [c.133]

Тем не менее электронные структуры, представленные в табл. 6, имеют некоторое отношение к электронным структурам ионов и соединений этих элементов. К счастью, электронную структуру ионов и соединений удается находить многими методами, основанными на определении свойств, таких, как парамагнитный резонанс, парамагнитная восприимчивость, поглощение света и др. Эти эксперименты в сочетании с данными о химических и других свойствах элементов дают обширную информацию о размещении электронов и ионов и соедине- [c.119]

Неустойчивые (аномальные) степени окисления РЗЭ. Рассматривая электронную структуру РЗЭ (см. табл. Ь7), необходимо упомянуть о способности некоторых из них образовывать соединения с аномальными степенями окисления. Для всех РЗЭ в соединениях с другими элементами наиболее характерна степень окисления +3, хотя некоторые РЗЭ образуют соединения, в которых их степень окисления равна +4, а Ей, УЬ, Тн и Зт — степень окисления +2 [c.68]

Как видно из приводимых электронных структур, атомы галоидов имеют 7 электронов во внешнем слое, Основываясь на этом, можно наметить некоторые черты их химической характеристики так как до устойчивой конфигурации внещнего слоя не хватает лишь по одному электрону, наиболее типичными для галоидов должны быть соединения, в которых эти элементы играют роль одновалентных металлоидов. С другой стороны, их максимальную положительную валентность можно ожидать равной семи. [c.238]

Хотя никель может находиться в разных состояниях окисления, самым распространенным является Ni(II). Этот ион содержит восемь 3(1-электронов, и поэтому координационное число равно четырем, прпчем лиганды располагаются в одной плоскости в вершинах квадрата. Однако ион Ni + амбивалентен он способен образовывать комплекс с шестью лигандами, обладающий октаэдрической структурой. Предполагается, что амбивалентность иона Ni + имеет биохимическое значение. Какую роль играет ион Ni + в функционировании уреазы, точно не установлено, однако не исключено, что он принимает участие в каталитическом процессе подобно иону Zn + в карбоксипептидазе (рис. 7-3). Возможно также, что ион Ni + образует координационное соединение с NHs — продуктом расщепления субстрата. Высказывалось предположение, что ионы никеля или некоторых других переходных металлов содержат и ряд других ферментов, катализирующих гидролиз глутамина с образованием аммиака (гл. 14, разд. В, 2) . [c.42]

Образование Н-связи в растворе или в чистом веществе изменяет большинство физических и некоторые из химических свойств соединения. При ассоциации свойства вещества обычно меняются в такой степени, что поведение ассоциированных соединений требует специального рассмотрения. Это не представляется удивительным, так как образование Н-связи может изменить не только массу, размеры, форму частиц и расположение отдельных атомов, но и электронную структуру функциональных групп. Наиболее важными или чаще всего наблюдаемыми эффектами являются смещение частоты в ИК-спектре и в спектре комбинационного рассеяния (КР), изменение температур плавления и кипения, изменение растворимости в результате возникновения Н-связи между растворенным веществом и растворителем, отклонение от законов идеальных газов и идеальных растворов, изменение диэлектрических свойств и электропроводности и смещение сигнала протонного магнитного резонанса. В некоторых случаях (как правило, при наличии сильных межмолекулярных связей) изменениям подвергается и ряд других свойств, многие из которых были использованы для исследования ассоциации. К числу этих, менее существенных свойств принадлежат плотность жидкости и пара, молярный объем, парахор, вязкость, электронные спектры, а также теплопроводность и скорость распространения звука. [c.15]

Какие же химически несходные вещества, обладающие однотипной химической формулой, могут удовлетворять условиям изоморфизма Два элемента могут быть химически несходными как в том случае, когда они обладают одинаковой валентностью и их ионы имеют одинаковый заряд, но различную структуру внешней электронной оболочки, так и в том случае, когда их валентность различна и их ионы имеют различные заряды. Расширение понятия изоморфизма в узком смысле слова и распространение его на соединения элементов, не совсем химически сходных, не имеющих одинаковую валентность, в конце концов не сильно отличалось бы от представлений Митчерлиха, поскольку аналогия химической формулы здесь не является формальной. В этом случае в узлах кристаллической решетки должны замещать друг друга ионы с одинаковым зарядом. Однако у ионов с различной структурой внешней электронной оболочки должны заметно отличаться поляризационные свойства и способность к образованию того или иного типа связи. Поэтому, если бы даже радиусы ионов этих элементов были бы одинаковы, они не были бы изоморфны во многих своих соединениях. Действительно, радиусы ионов кальция и кадмия отличаются еще меньше, чем радиусы ионов бария и радия. Первый имеет значение 1.06А, а второй 1.03A. Карбонаты, окислы и некоторые другие соединения кальция и кадмия образуют смешанные кристаллы. Однако уже сернистый кадмий имеет структуру типа ZnS, тогда как сернистый кальций, так же как и окислы обоих металлов, имеет структуру типа Na l. В соединениях dS, dSe и dTe связь между атомами является уже ковалентной, тогда как в аналогичных соединениях кальция сохраняется ионная связь. Эти соединения не являются изоморфными ни в широком, ни в узком смысле слова. Способность к образованию смешанных кристаллов у веществ, построенных из ионов с одинаковым зарядом, но с различной структурой внешней электронной оболочки, является довольно распространенной, но в общем она заметно меньше, чем у веществ, ионы которых построены аналогично. Так, многие, но далеко не все соединения натрия и серебра, стронция и свинца, кальция и марганца оказываются изоморфными в узком смысле слова. [c.88]

У переходных металлов с нечетными атомными номерами в мономерных соединениях не может быть достигнут ожидаемый ЭАН. Молекула карбонила этих элементов всегда содержит больше одного атома металла и имеет связь металл — металл, которая осуществляется электронами, принадлежащими каждому атому металла Мпг(СО)го, Со2(СО)в. Известны также другие полиядерные карбонилы металлов. На рис. 27 приведены структуры некоторых карбонилов. В 1959 г. был получен У(СО)б — твердое соединение черного цвета, обладающее парамагнитными свойствами, разлагающееся при 70". Оно является единственным мономерным карбонилом, не подчиняющимся правилу ЭАН. Соединение легко восстанавливается до [c.118]

Другие стерические эффекты. Стерические препятствия. В этой главе можно лишь кратко упомянуть о влиянии стерического напряжения на электронные абсорбционные спектры. Как уже указывалось, при изучении структуры сложных природных соединений ультрафиолетовые спектры могут быть использованы для выяснения природы различных видов геометрической изомерии, а в некоторых благоприятных случаях и для выяснения деталей конформации (см. стр. 106, а также стр. 141—145). [c.146]

Структурные формулы такого типа для серной кислоты и других аналогичных веществ впервые были предложены Джильбертом Ньютоном Льюисом иногда их называют структурами Льюиса. Все атомы в этих структурах удовлетворяют правилу октета. Однако в некоторых из этих структур принцип электронейтральности нарушается. Так, в случае серной кислоты, согласно структуре Льюиса, атом серы несет заряд 2 + и частично ионный характер связей 3—О увеличивает этот положительный заряд. Наблюдаемые значения межатомных расстояний в серной кислоте и родственных соединениях ясно указывают на то, что двойные связи образуются между центральным атомом и кислородными атомами, причем атом серы имеет число электронов, превышающее октет наиболее удовлетворительной электронной структурой для серной кислоты может быть следующая [c.197]

Образование комплексов крахмала и других полисахаридов с иодом сопровождается появлением окраски, которое было приписано взаимному обмену электронов между компонентами типа переноса заряда [117]. В выяснении структуры окрашенных аддуктов достигнут некоторый успех, хотя необходимо сделать еще весьма многое, чтобы полностью понять эти взаимодействия. Совершенно очевидно, что образование комплексов с крахмалом и другими соединениями приводит к внедрению галогена в спираль полисахаридов. По-видимому, при этих [c.91]

В некоторых других случаях [для Сг2(П), Мо2(П), Rh2(II) Ru2(II, III)] существование связей металл — металл в карбокси-латах аналогичной структуры строго установлено, но для меди ее нет. Однако два неспаренных электрона, по одному на каждом из ионов меди (И), слабо взаимодействуют друг с другом. В результате триплетное состояние лежит всего лишь на несколька кДж-мол выше основного, и заселенность этого триплетного состояния при комнатной температуре уже заметна. Поэтому соединение парамагнитно, при 25 С лэфф обычно составляет 1,4 магнетона Бора на один атом меди, и зависимость магнитного момента от температуры выражена очень отчетливо. Взаимодействие осуществляется либо непосредственно за счет х2 г/2-орбиталей двух атомов, либо за счет передачи через д-орбитали мостиковых групп,, либо, наконец, по обоим этим механизмам. [c.489]

В смесях 1иП превышают сдвиги Avb отдельных вибронных компонент на величину одного колебательного кванта возбужденного электронного состояния, равную для бензофенона - 900 см . Перераспределение интенсивности между вибронными компонентами полосы при образовании МВС наблюдалось также для п, я )-по-лосы поглощения пиразина [3, 4, 9], (я, я ) Z/в-полос поглощения и флуоресценции фенола, нафтолов и других ароматических спиртов [4, 10, 11], 2-ацетилантрацена [10, 12] и некоторых других соединений. Все изложенное приводит к выводу о невозможности корректного определения сдвига для бесструктурных полос необходимо использовать для измерения сдвига электронные полосы, обладающие колебательной структурой. [c.42]

Гидридная поверхность не является строго неполярной. Атомы водорода несут некоторый отрицательный заряд. Как известно, кислород силоксановой связи обладает слабыми электронодонорными свойствами. Однако в зависимости от того, с какими другими атомами связан кремний, полярность силоксановой связи может быть разной. Очевидно, она будет неодинакова для связей -Si-O-Si-OH и -Si-O-Si-H. Этим, вероятно, объясняется то, что на поверхности гидридполисилоксана лучше адсорбируются молекулы ароматических соединений с полярными группами (фенол, нитробензол), чем молекулы бензола. Потенциальными центрами, ответственными за специфическое взаимодействие молекул адсорбата с поверхностью гидридполисилоксана, вероятно, могут быть атомы кремния силоксановой связи с вакантными 3 /-орбиталями. В табл. 8.7 представлен характер влияния природы поверхности на адсорбцию молекул разной электронной структуры. [c.374]

В случае ковалентно-координационной связи в правило определения формального заряда вносится соответствующая поправка оба электрона принадлежат донору, а не акцептору. Таким образом, атомы азота и кислорода в триметиламиноксиде не несут формального заряда. Однако совершенно очевидно, что вид электронной структуры будет таким же, как указывалось выше, и мы можем выбирать, изобразить ли стрелку или разделенные заряды. Некоторые соединения, например амин-оксиды, можно изображать или тем, или иным способом. Проще использовать разделение зарядов, так как это избавляет нас от необходимости рассматривать как некий другой метод связывания тот путь, который на самом деле ничем не отличается от обычного ковалентного связывания, как только связь уже образовалась. [c.28]

ЗгО . В ионе тиосульфата имеется сера двух видов. Для получения этого иона нагревают водный раствор с сульфит-иона-ми в присутствии элементарной серы. Степень окисления серы в ЗОз равна - -4 (правило 4), и поэтому в ЗгО один атом, казалось бы, должен иметь степень окисления +А, а другой 0 однако структура ЗгО], подобно ЗОГ. имеет форму правильного тетраэдра, и, приняв к сведению реакции окисления и восстановления, приходим к выводу, что один атом серы имеет степень окисления - -6, а другой —2. К некоторым химическим соединениям определенной структуры понятие степени окисления применить трудно. Например, для ряда многоатомных ионов, содержащих два и более одинаковых атома, степень окисления в соответствии с правилом 7 однозначно определить не удается. В особенности это относится к таким объектам, как интеркаляционные соединения (гл. 4, разд. Г) и интерметаллические соединения (гл. 4, разд. В.5), в которых большое число атомов составляет как бы единую молекулу . Сюда же следует добавить соединения непостоянного (нестехиометрического) состава (гл. 4, разд. Б.4). Все же когда приходится приписывать степени окисления составляющим их атомам, то оказывается, что они выражаются дробными числами и, таким образом, это понятие теряет смысл, поскольку на его основе уже нельзя судить о состоянии атома. Степень окисления нельзя выразить целым числом и в других случаях, а именно когда общее число электронов в химических соединениях или многоатомных ионах нечетно (N02, О2 и др.) илн когда одинаковые атомы соединены в длинные цепи или макроциклические системы (сюда относится большинство органических соединений). В первом [c.77]

При аннелнровании с шестичленным циклом также заметна тенденция к выравниванию обеих связей =N (соединения 24, 26, 29,30 и 31а). В соединении 31в карбоцикл искажен ближайшие к фуроксановому кольцу два атома углерода лежат почти в его плоскости, а дальние два - выше и ниже этой плоскости (полукресло). В соединении 31 фуроксановое кольцо сильно искажено по сравнению со всеми другими соединениями связь =N намного длиннее связи =N(0), связи N-0 цикла короче обычно наблюдаемых, внутрициклические углы при кислороде и особенно при углероде (рядом с N-оксидной группой) меньше обычных, а внутрициклические углы (4 и 5 в табл. 3) при атомах азота сильно отличаются друг от друга, хотя обычно они близки по величине. Причиной такого искажения геометрических параметров предлагается считать [174] некоторый сдвиг электронов от N-оксидной группы в сторону оксимной, признаки которого отражены в деталях структуры. В изомерном соеди- [c.37]

Исследование свойств нормальных колебаний позволяет получить общие выводы о поведении наблюдаемых в спектрах полос поглощения при переносе той или иной атомной группы из одной молекулы в другую. Этот вопрос является важнейшим для прикладной спектроскопии, так как большинство современных спектрохимических исследований как раз и имеют своей целью изучить влияния на некоторую группу атомов ее ближайшего, а в ряде случаев и более удаленного окружения. При этом обычно измеряются сдвиги частот колебаний данной группы при изменениях окружения. Величина этих сдвигов и наблюдаемые закономерности в ряде соединений заключают в себе информацию о строении и свойствах самой группы и изменениях в строении молекулы. При этом, очевидно, возникает важнейший вопрос — является ли сдвиг или изменение интенсивности полос поглощения, характерных для данной группы, достаточным признаком нарушения ее строения или нет Известно, что, например, в электронных спектрах поглощения многоатомных молекул дело обстоит именно так. Это обстоятельство существенно облегчает поиск разного рода корреляций. При использовании ИКС положение резко осложняется. Значительные сдвиги частот могут не иметь ничего общего с нарушением электронной структуры молекулы. Например, весьма стабильная в различных соединениях частота колебаний связи С=С меняется в молекуле ацетилена от значения 1974 см до 1851 см в монодейтероацетилене и 1762 см в дидейте-роацетилене, т. е. в общей сложности более чем на 200 см , хотя в очень [c.172]

На практике для характеристики спектров ЯМР используется величина, называемая химическим сдвигом. Она представляет собой изменение положения резонансных линий относительно некоторого эталона и зависит от химической структуры вещества. Выражать сдвиг линий ЯМР в абсолютных значениях частоты или напряженности поля неудобно, поэтому его обычно измеряют по отношению к какому-либо стандарту. Для получения спектров протонного резонанса используют стандартные образцы, в состав которых входят вода, бензол и цикло-гексан каждое из этих веществ имеет лишь одну резонансную линию. Еще более удобен другой распространенный стандарт, тетраметилсилан 51 (СНз) 4- В молекуле этого вещества электронная структура окружения для всех протонов одинакова, и она приводит к существенному экранированию. Вследствие этого в сильном внешнем поле в спектре тет-раметилсиланаг возникает единственная узкая резонансная линия, не совпадающая с протонными линиями большинства других органических соединений. [c.184]

Работы Хюккеля в области квантовой химии органических соединений стали появляться в печати с 1930 г. (стр. 174). При своих расчетах по методу валентных связей и по методу молекулярных орбит он сделал с са.мого начала очень существенные упропщющие допущения, которые были затем приняты в расчетных моделях и схе-.мах других теоретиков. Изучая методами квантовой химии непредельные и ароматические соединения, по Хюккелю, вовсе нет не-обходпмости полностью проводить все исследование электронной структуры молекулы, если требуется определить только некоторые характерные черты этих соединений. Как правило, хотя и не всегда, люжно рассматривать независимо от остальных те электроны, которые соответствуют одной из двух валентных связей, образующих двойную связь... обычно достаточно бывает рассматривать только л-электроны... Мы будем рассматривать распределение этих электронов в ра.мках" молекул, которые можно считать образованными ядра.лш и неизменным распределением а-электронов [там же, стр. 592, 5931. [c.199]

Применению теории резонанса для объяснения химических свойств особенно много внимания уделили Сыркин и некоторые другие советские химики. Их основные работы в этом отношении падают на период между рассмотренным обзором Полинга и выходом в свет упомянутой дюнографии Уэланда. Сыркину принадлежит редакция, вероятно, всех появившихся в советской печати переводных статей по теории резонанса, а также переводов монографий Полинга и Уэланда. В 1940— 1941 гг. Сыркин, Жуховицкий и Дяткина приступили к публикации серии статей по квантовой химии [41, 42], завершению которой, по-видимому, помешала война. Уже в первых статьях этой серии резонансным структурам придается то толкование, которое впоследствии подвергалось суровой критике под резонансом эти авторы понимают существование , а также суперпозицию различных состояний [41, стр. 943[. Более того, Дяткиной [43] было введено понятие о переходной структуре. Например, электронная структура молекулы НС1 представляет собой наложение трех структур ковалентной, ионной и переходной, когда электрон принадлежит обоим ядрам одновременно, примерно так, как в электронной структуре молекулярного иона водорода. По расчетам Дяткиной, в НС1 вес гомеополярной структуры 71%, ионной 6 , переходной 23%. Переходные структуры были, так сказать, теоретически обнаружены и в органических соединениях, например в бензоле. В нем при суперпозиции (сосуществовании) этих (кекулевских. —Г. Б.) состояний il- i и фо возникает переходная структура г)5,1 32. Она не может быть изображена химической формулой, но роль ее весьма существенна из-за обусловливаемого ею понижения общей энергии...Наличие переходных структур между структурами Дьюара и структурами Кекуле стабилизирует молекулу [42, стр. 123, 124]. Очевидно, судя по примеру с НС1, вклад переходных структур в энергию резонанса довольно значителен, однако, поскольку эти структуры не наглядны, теряется как раз основное преимущество, которое признавалось за теорией резонанса возможность представления электронного строения молекул привычными для химика валентными схемами. [c.239]

Смотреть страницы где упоминается термин Электронная структура некоторых других соединений: [c.203] [c.43] [c.645] [c.128] [c.31] [c.88] [c.483] [c.61] [c.139] [c.73] [c.7] [c.57] [c.378] [c.29] [c.14] [c.456] [c.33] [c.248]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология