Молекулы, их форма и геометрическое строение

Функциональные производные адамантана вызывают всё возрастающий интерес исследователей, работающих в различных областях синтетической органической химии, химии высокомолекулярных соединений, фармакологии и других направлениях. Наиболее значимые успехи отмечены в области создания лекарственных средств, содержащих в своей структуре ядра адамантана. Это прежде всего антивирусные препараты ремантадин, адопрамин, мидантан, -биостимуляторы бромантан, кемантан и другие соединения различного терапевтического действия. Особенности геометрического строения молекулы адамантана (наличие в его структуре 3-х сконденсированных ненапряжённых циклогексановых колец, шарообразная форма молекулы), её липофильность, наличие нескольких реакционных центров, отличающихся друг от друга по реакционной способности и ряд других моментов открывает широкие синтетические возможности по использованию этого вещества для получения на его основе разнообразных функциональных производных. [c.89]

Молекулы, их форма и геометрическое строение [c.93]

Орбиталн молекул АНз представлены на рнс. 131. При угловом искажении в пирамиду и в плоской форме строение МО приведено (на рис. 132). Некоторые примеры геометрического строения молекул АНз приведены ниже [c.389]

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]

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]

Легко установить, что векториальность свойств кристаллов не обусловливается той или иной геометрической формой кристалла. Так, шар, выточенный из слюды, несмотря на полную симметричность его формы, сохраняет анизотропию, и наоборот, какой бы формы многогранник ни был отлит из обычного стекла, оно не приобретает от этого векториальности свойств. Как геометрическая форма, так и анизотропия кристаллов являются следствием особенности внутреннего строения кристаллов. Частицы, из которых состоит кристалл (молекулы, атомы или ноны), не беспорядочно, а закономерным образом расположены в пространстве. Упорядоченность расположения частиц была подтверждена экспериментально, когда после 1911 г. в результате разработки метода рентгеновского анализа открылась возможность определять расстояния между частицами в кристаллах на основе опытных данных. [c.123]

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]

Электронография основана на дифракции электронов и служит для определения топкого строения молекул — их геометрической формы, межатомных расстояний и т. д. [c.45]

Влияние несвязывающей электронной пары центрального атома на строение молекул. Выше мы рассмотрели правильные геометрические формы молекул и комплексов с валентными углами 180, 120, 109,5, 90°. Однако, согласно экспериментальным данным, значительно чаще встречаются молекулы и комплексы с несколько иными значениями валентных углов. Валентные углы в молекулах НзЫ и НгО, например, составляют /1НЫН =107,3° и .НОН =104,5°. Согласно теории гибридизации центральные атомы этих молекул образуют химические связи за счет электронов хр -гибридных ор-бита/ ей. У атома углерода на четыре ар -гнбридиые орбитали приходится четыре электрона [c.71]

Поскольку предполагается, что форма и геометрическое строение молекулы определяются отталкиванием между всеми электронными парами валентной оболочки, вопрос о том, насколько структура или структурные изменения совместимы с предсказаниями модели ОЭПВО, должен решаться при рассмотрении всех углов между электронными парами, а не только одних валентных углов [88]. [c.158]

Квантовомеханические расчеты энергии межмолекулярного взаимодействия с учетом зависимости этой энергии от ориентации взаимо-действующ,их систем проводились только для простейших случаев для взаимодействия атома с двухатомной молекулой [16—19] и для взаимодействия двух двухатомных молекул [18—26]. Для учета анизотропии дисперсионного взаимодействия некоторые сложные молекулы рассматривались как асимметрические трехмерные осцилляторы [27—31]. Выбор формы потенциала Ф для взаимодействия сложных молекул с адсорбентом на основании таких расчетов, по-видимому, пока практически невозможен. Вместе с тем определение зависимости потенциальной энергии Ф межмолекулярного взаимодействия сложной молекулы с адсорбентом от ее ориентации у поверхности на основании экспериментальных адсорбционных данных также практически невозможно из-за недостаточной чувствительности термодинамических характеристик адсорбции к модели этой зависимости. Кроме того, такие эмпирические определения формы потенциала Ф необходимо было бы проводить для каждой интересующей нас системы в отдельности. Вместе с тем модели потенциалов, учитывающие зависимость межмолекулярного взаимодействия от ориентации молекул, применяемые при расчетах свойств разреженных газов, по-видимому, не годятся для расчетов свойств адсорбционных систем, так как адсорбционные свойства более чувствительны к геометрическому строению молекулы, чем свойства объемных газов. [c.243]

В настоящее время известны подробности геометрического строения многих молекул (форма, углы между связями, длины связей). Используемые при этом экспериментальные методы будут рассмотрены в главах 11—13. [c.104]

Рентгеноструктурный анализ дает возможность не только определить размеры, форму и симметрию элементарной ячейки, но и установить геометрическое строение самих молекул. Если исследователь уже имеет предварительное представление о строении и размерах молекулы, то во многих случаях возможно произвести выбор между несколькими стереохимическими конфигурациями молекулы. Часто уже абсо- [c.41]

Вторая глава включает основы спектроскопии и содержит материал, обычно знакомый химикам по другим книгам. Но в книге Уитли все это собрано вместе и изложено ясно и компактно. Вращательные и колебательновращательные спектры (гл. 3 и 4), к сожалению, могут быть использованы только для самых простых молекул, но зато они дают наиболее точные сведения о численных значениях расстояний и углов. Поэтому ознакомление с такими методами весьма полезно. Для других более сложных систем с помощью указанных методов можно получать ценную информацию о симметрии и форме молекул. Однако не следует и переоценивать возможности спектроскопических исследований. У них есть ряд ограничений, которые автор анализирует достаточно убедительно. Поэтому не удивительно, что наиболее подробно в книге рассмотрены те методы, которые можно охарактеризовать как пря.мые методы определения геометрического строения, основанные на дифракции электронов, рентгеновских лучей или нейтронов (часть П, гл. 5—9). [c.6]

Многие биологические молекулы имеют удлиненное строение. В качестве примеров в этой главе рассматриваются главным образом биологические полимеры, и в частности некоторые полисахариды, многие белки и нуклеиновые кислоты. Небольшие молекулы также могут быть удлиненной формы. По геометрическим причинам палочкообразные молекулы при достаточно высоких концентрациях могут прилегать друг к другу [1], и раствор становится двоякопреломляющим. [c.276]

Геометрическая форма оксида СЬО — два тетраэдра с общей вершиной и атомами С1 в центрах тетраэдров. Подтвердите такое строение молекулы, определив тип гибридизации орбиталей атома хлора. Какова реакционная способность данного оксида Проиллюстрируйте ответ уравнениями реакций. [c.114]

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]

Переход от простейшего органического вещества — метана, к его ближайшему гомологу —этану ставит перед исследователем новые проблемы пространственного строения, для решения которых недостаточно знать рассмотренные в разделе 1.3 параметры. В самом деле, не изменяя ни валентных углов, ни длин связей, можно представить себе множество геометрических форм молекулы этана. Эти формы отличаются друг от друга взаимным поворотом углеродных тетраэдров вокруг соединяющей их связи С—С. [c.27]

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]

Почему метод ОВЭП не в состоянии правильно предсказать геометрическое строение молекулы 1Р7 Какую форму он предсказывает для нее [c.504]

Правильно ли называть частицы NO и NO2 молекулами Каково их строение Как называются частицы с цеспаренными электронами Предскажите геометрическую форму частиц NO и NOJ. [c.143]

Структура [1.1.1]пропеллана интересна в том отношении, что она представляет собой пример псевдохимической связи , т.е. геометрическое строение молекулы согласуется с наличием валентного штриха между атомами углерода, стоящими во главе моста, между которыми, однако, нет химической связи. В некотором смысле обратная ситуация наблюдается в молекуле ONFз (рис. 3-47), которая имеет форму пра- [c.137]

Интересным объектом для изучения химических реакций при нагревании являются разнообразные соединения включения, клатраты. В этих соединениях относительно мало химическое взаимодействие между молекулами гостя и хозяина (оно ограничено ван-дер-ваальсовыми силами), однако велико геометрическое соответствие между формой молекул гостя и строением слоев, каналов или клеток в кристаллической структуре хозяина , Это приводит к определенным особенностям в кинетической и термодинамической устойчивости таких соединений. Изучение реакций термического разложения клатратов дает полезную информацию для развивающейся химии этих соединений. [c.74]

Рентгеноструктурный анализ дает возможность не только определить размеры, форму и симметрию элементарной ячейки, но иустановить геометрическое строение самих молекул. Если исследователь уже имеет предварительное представление о строении и размерах молекулы, то во многих случаях возможно произвести выбор между несколькими стереохимическими конфигурациями молекулы. Часто уже абсолютные значения постоянных элементарной ячейки налагают ограничения на размеры молекул. [c.24]

Электранография. Электронографический метод основан на дифракции электронов и служит для определения тонкого строения молекул — их геометрической формы, межатомных расстояний и т. д. Если рентгеновы лучи рассеиваются на электронах, то электронные лучи рассеиваются преимущественно на ядрах атома. Последнее дает возможность при исследовании кристаллических веществ определить положение атомов водорода, не обнаруживаемых рентгенографически. Многие важные данные, например, о линейной форме молекул 0=С=0, о форме молекул бензола в виде правильных шестиугольников, лежащих в одной плоскости и т. д., были получены электронографическим методом. [c.54]

До недавнего времени был широко распространен несколько нечеткий термин строение молекул и кристаллов , который охватывал все характеристики как геометрического строения, так и электронной структуры. Сейчас наблюдается отчетливая тенденция различать эти два аспекта проблемы. Отдельно рассматриваются параметры, описывающие взаимное расположение атомов в пространстве, — форма молекул или координационных многогранников, величины, определяющие размеры молекул,— межатомные расстояния, углы между направлениями, соединяющими ядра атомов, и свойства электронной системы — распределение электронной плотности, энергетические уровни электронов. Такое разделение вызвано как отличием в самих геометрических и электронных характеристиках, так и тем, что эти два типа характеристик определяют с помощью различных методов. Конечно, полностью разделить указанные свойства молекул и методы их исследования нельзя. С электронным строением связана в конечном итоге и геометрия молекул, а располагая сведениями, например, о межатомных расстояних, можно судить об электронной характеристике— прочности связи. Но все-таки вполне естественно обсуждать эти два аспекта проблемы отдельно, тем более что определение геометрического строения обычно предшествует изучению электронных свойств. Такое положение обусловило появление книг и обзоров, посвященных только методам исследования геометрического строения. Именно такова книга Уитли. В ней собраны практически все методы исследования молекул (или их отдельные аспекты), позволяющие устанавливать симметрию, форму и размеры молекул или геометрическое [c.5]

В поверхностных реакциях шестичленных Цимов с очевидностью показано, что необходимо тесное соответстаие Между геометрическим строением катализатора и цикла и что вполне определенная и неизменная форма реагирующих молекул накладывает чисто геометрические условия на катализатор для проявления его активности. Тем не менее высказанная выше критика мультиплетной теории требует такого видоизменения секстетной модели, которое учитывало бы сведения в области адсорбции, полученные с тех пор, когда эта модель была предложена. В связи с этим необходимо отметить следующее [c.65]

Электронография основана на диффракции электронов и служит для определения тонкого строения молекул — их геометрической формы, межатомных расстояний и т. д. Так как пучки электронов сильно рассеиваются и поглощаются, обычно электронографический метод применяется для исследования веществ в газообразном состоянии или (реже)— очень тонких слоев твердого вещества. Если рентгеновы лучи рассеиваются на электронах, то электронные лучи рассеиваются преимущественно на ядрах атома. Последнее дает возможность при исследовании кристаллических веществ определить положение атомов водорода, не обнаруживаемых рентгенографически. Многие важные данные, как, например, о линейной форме молекул 0=С=0, 8=С=8, о форме молекул бензола в виде правильных шестиугольников, лежащих в одной плоскости и т. д., были получены электронографическим методом. [c.43]

Из высокомолекулярных соединений нефти только парафиновы-е углеводороды по форме молекулы соответствуют первому (парафины нормального строения) или второму (разветвленные парафины) типу. Остальные высокомолекулярные соединения нефти, как углеводороды, так и гетероорганические соединения, нельзя отнести ио форме ни к одному из трех приведенных выше геометрических типов молекул. Наиболее правильное представление о форме молекул этих соединений может дать сравнение их с гроздью винограда [5]. Поэтому для характеристики формы молекулы высокомолекулярных соединений нефти, за исключением парафинов, следует ввести четвертый тип — гроздьевидный. Эта форма окажется, по-видимому, более приемлемой, чем три вышеупомянутые, также и для характеристики молекул таких высокомолекулярных природных соединений, как лигнин, природные смолы и др. Со временем появятся, вероятно, и синтетические высокомолекулярные соединения, приближающиеся по структуре молекул к гроздьевидиой форме. [c.14]

Влияние несвязывающей электронной пары центрального атома на строение молекул (комплексов). До сих пор были рассмотрены молекулы и комплексы, имеющие правильные геометрические формы с валентными углами 180°, 120°, 109°28, 90°. Однако, согласно экспериментальным данным, значительно чаще встречаются молекулы и комплексы с несколько иными значениями валентных углов. [c.67]

Гидроксиламин - кристаллическое вещестно, т. пл. 3.1 °С, ядовит. Геометрическая форма молекулы гидроксиламина - пирамида, в вершине которой находится атом азота, а в основании располагаются атомы кислорода и водорода. Строение молекулы NHjOH можно представить так [c.400]

При энергиях возбуждения порядка величин энергетических барьеров, связывающих отдельные взаимопревращающиеся формы, структуру нежесткой молекулы можно описывать, используя усредненное по всем отдельным формам статистическое распределение атомов. Такое распределение будет зависеть от температуры, и получаемые на его основе геометрические характеристики могут существенно отличаться от ядерных конфигураций в минимумах ППЭ. Поэтому если для определения строения жесткой молекулы достаточно получить сведения о геометрических характеристиках атомной конфигурации, соответствующей минимуму адиабатического потенциа.па, то для структурно нежестких молекул такие сведения необходимо дополнить данными о высоте энергетических барьеров, связывающих все точки минимумов ППЭ. С этими величинами, как следует из уравнения (8.104), прямо связаны времена жизни x— jk взаимопревращающихся изомеров или топомеров. В зависимости от времени жизни отдельной изомерной формы То структурная нежесткость может быть обнаружена [c.459]

В основе теорий гибридизации и ОЭПВО лежит концепция локализованных МО, приближающая квантовомеханическое описание электронной структуры связей к химическим представлениям. Правильное понимание геометрической формы молекул, принадлежащих к определенным систематическим рядам — АХ и другим (ПАХ, Аз, НААН, НАХг, НгАХ), может быть достигнуто и на основании общей теории МО. Необходимо при этом рассмотреть строение канонических МО валентных электронов, получаемых как линейные комбинации АО центрального атома с АО лигандов, и определить, как сказывается переход от одной геометрической структуры к другой на энергетических уровнях каждой отдельной МО. ". [c.159]

Электронографическим методом установлено, что молекула аммиака имеет форму трехгранной пирамиды с азотом в вершине и геометрическими параметрами, показанными на рис. 62. Определены в настоящее время и геометрические параметры многих органических соединений трехвалентного азота [1], например триметнламин имеет также строение трехгранной пирамиды с валентным углом у атома азота 108,7°. [c.557]