ПЛОСКИЙ МЕТАН

Плоский метан должен стабилизироваться, если вместо водорода ввести 71-акцепторные -М) илн а-донорные (+/) заместители. Первые будут уменьшать дефицит электронов а-остова молекулы. Особенно эффективно введение атомов лития, обладающего сильными -М) и (+/)-эффектами. [c.187]

Метан и кислород подогревают раздельно до 600°. Эти газы смешиваются в головке форсунки затем скорость газов уменьшается, так как камера смешения постепенно расширяется. Форсунка представляет собой керамический блок со многими цилиндрическими каналами, из которых смешанные газы вытекают с такой скоростью, что проскок пламени или взрыв невозможны. При этом образуется плоское пламя толщиной в несколько сантиметров. Вследствие высокой скорости газов реакционная смесь после пламенной зоны вполне однородна. Температура газовой смеси достигает 1400° эту смесь моментально охлаждают до 80°, впрыскивая в нее воду. Продукты реакции имели следующий приближенный состав (в объемных процентах) [c.278]

В ряду насыщенных соединений (например, в метане или этане) атомы углерода имеют только по одной связи с каждым соседним атомом. Так как а-связь прочнее л-связи, то при этом образуются а-связи. Четыре а-связи стремятся расположиться в пространстве симметрично. Это приводит к тетраэдрическому углероду. В этилене СНа = СНа между атомами углерода две связи одна а- и одна я-связь. Кроме того, каждый углерод имеет по две а-связи с водородами. Три а-связи стремятся расположиться симметрично в пространстве таким образом, чтобы о з-функции, описывающие электроны углерода, участвующие в них, были ортогональны к функции, описывающей электрон л-связи. Поэтому три а-связи располагаются в одной плоскости, и этилен должен быть плоским. [c.479]

Когда мы рассматриваем многоатомные. молекулы, которые состоят более чем из двух атомов и представляют собой большинство молекул, действительно важных для химии, мы должны объяснить нх характерную форму. Почему молекула воды имеет треугольную форму, аммиак — пирамидальную, метан — тетраэдрическую, молекула бензола— плоский шестиугольник и т. д. [c.529]

До сих пор рассматривались молекулы, которые можно было принимать за упругие шары. Такие молекулы встречаются в природе очень редко, и при рассмотрении свойств реальных систем, приходится обращаться к другим моделям. Чаще всего химия руководствуется экспериментальными законами валентности. Они, например, утверждают, что обычные валентности водорода, кислорода, азота и углерода равны соответственно 1,2,3 и 4. Изучение стереохимии и оптической активности показывает, что два атома водорода 15 молекуле воды являются совершенно эквивалентными то же можно ска- )ать о трех атомах водорода в аммиаке и о четырех атомах в метане. Эти молекулы симметричны первая является плоской, вторая — пирамидальной, а третья — тетраэдрической. Точное применение законов механики внутриатомным и внутримолекулярным движениям всегда представляет трудную задачу, и практически такое применение очень редко оказывается возможным. Поэтому приходится довольствоваться рассмотрением молекулярных моделей, законы динамики которых лишь приблизительно соответствуют действительным законам поведения молекул. [c.77]

Как же расположить атомы в метане так, чтобы четыре атома водорода были эквивалентны Существует три таких расположения плоское (I), когда атом углерода находится в центре прямоугольника (или квадрата), а атомы водорода в его углах пирамидальное (И), когда атом углерода находится в вершине пирамиды и атомы водорода в углах квадратного основания, и тетраэдрическое (П1), когда атом углерода находится в центре тетраэдра, а атомы водорода в его углах. [c.74]

Проведенное рассмотрение сил физической адсорбции, действующих между твердым телом и молекулой адсорбированного газа или пара, показывает, что в общем случае дисперсионные силы присутствуют всегда и, если только адсорбированные молекулы не обладают сильным дипольным моментом, будут давать основной вклад в полную энергию адсорбции. Их зависимость от расстояния такова, что первый слой адсорбированных молекул удерживается сильно, а следующие слои слабее причем энергия взаимодействия для них ненамного превосходит скрытую теплоту сублимации или испарения. Дисперсионные силы значительно больше в микропорах, чем над плоской поверхностью, и наиболее слабые они над выступами. Если твердое тело — ионный или металлический кристалл, электростатические силы будут также проявляться, но для ионных изоляторов они относительно малы, если адсорбируемые молекулы неполярны (например, аргон, метан). Электростатические силы заметно усиливаются и, возможно, становятся преобладающими, если адсорбируемые [c.29]

Ротшильд с сотрудниками также исследовали плоское пламя метан— воздух (а = 1,48- 1,50), получаемое на охлаждаемой горелке, при атмосферном давлении. В этом случае установлен пик кон- [c.279]

Квантовохимические расчеты также применяются для- определения геометрии и других свойств молекул в возбужденном состоянии. Можно указать, например, что, как нашел Хофман (1970), метан в одном из возбужденных состояний имеет плоское строение. Но иногда для суждения о возбужденных состояниях достаточно и качественного рассмотрения с позиций квантовой химии. Примером могут служить известные диаграммы Уолша (1953), которые применимы к молекулам с небольшим числом атомов в, следовательно, только к простейшим органическим соединениям. Но иногда можно применять элементарные соображения и к более сложным молекулам, к изменению их электронного строения, геометрии и других свойств при переходе ез основного в возбужденное состояние [88, с. 140]. [c.182]

Простой альтернативой использованию гибридизованных орбиталей для предсказания валентных углов ковалентных связей может служить вполне естественное допущение, согласно которому связывающие пары электронов стремятся расположиться как можно дальше друг от друга вследствие электростатического отталкивания. Так, четыре электронные пары при одном атоме, как, например, при атоме углерода в метане, будут находиться наиболее далеко друг от друга в случае тетраэдрического расположения. При этом отталкивание электронов должно быть минимальным. Такой подход легко может быть использован для предсказания геометрии метил-катиона, образующегося при удалении одного атома водорода вместе со связывающей его электронной парой от молекулы метана. Можно ожидать, что для того, чтобы сделать отталкивание электронов минимальным, оставшиеся три электронные пары углерода примут плоское расположение с углами 120°. [c.168]

Пространственные эффекты заместителей также оказывают больщое влияние на энтальпию диссоциации связей. Алкильные радикалы имеют плоское строение, поэтому при гомолитическом расщеплении связи С—X атом углерода из тетраэдрической конфигурации переходит в тригональную плоскую. Находящиеся при этом С-атоме заместители отодвигаются друг от друга что уменьшает испытываемые ими пространственные препятствия. Вследствие этого энтальпия диссоциации связи с увеличением объема заместителей уменьшается. Подобные пространственные эффекты являются причиной уменьшения энтальпии диссоциации при переходе от первичных к вторичным и третичным С—Н-связям (ср. С—Н-связи в метане, этане, пропане и изобутане). [c.228]

Хотя таким образом и достигается объяснение четырехвалентности углерода, но оно, как легко видеть, противоречит другому факту, установленному в классической стереохимии,— равноценности и тетраэдрическому расположению четырех связей в молекуле СХ4. Элементарную гипотезу для объяснения и этого факта предложили Гейтлер и Румер [1]. Согласно их гипотезе, три протона в метане занимают положение на осях симметрии 2рх, 2ру и 2р — волновых функций, находящихся под прямыми углами друг к другу, а четвертый протон, удерживаемый 25-электроном, может свободно двигаться на поверхности сферы, в центре которой находится атом углерода. Но такое положение будет иметь место в том воображаемом случае, когда между протонами нет отталкивания. Если же еще учесть отталкивание, то протоны сместятся так, что углы между линиями С—Н будут приближаться к тетраэдрическим. В этой гипотезе остается, однако, необъяснимым, почему же четыре связи в метане и его аналогах равноценны, тогда как согласно формуле 25 2р одна связь все же должна отличаться от трех других. Кроме того, если принять отталкивание между атомами, присоединенными к углероду, в качестве основной причины для образования углеродного тетраэдра, то остается непонятным, почему строение аммиака не плоское, почему строение воды не линейное и т.д. Впоследствии было показано [2], что энергия отталкивания вносит несущественный вклад в стабилизацию тетраэдрического расположения связей атома углерода в метане. [c.210]

На рис. 2.27. изображены пять из восьми валентных орбитаией плоского метана. Картина получаегся чрезвычайно интересная. В молекуле СН4 связывание может осуществляться восемью вапентньши электронами. В тетраэдрическом метане все эти электроны участвуют в образовании СН-связей на каждую связь ио два электрона. Однако в плоском метане в образовании СН-связей участвуют только шесть электронов. Эти заполненные орбитали обозначены как )2 и фз (орбитали >2 и 14/3 вырождены). [c.186]

P.M. Фристром с сотрудниками исследовал плоское метан-кислородное пламя, горящее при [c.275]

Мембраны. Для селективного выделения СО2 и НгЗ из смесей газов, содержащих в основном метан, в промышленном масштабе опользуют только полимерные (асимметричные или композиционные, плоские или в виде полых волокон) мембраны. В табл. 8.8 представлены характеристики мембран, полученных из наиболее перспективных полимерных материалов, применяемых для этих целей (в том ч И Сле и для получения гелиевого концентрата). Как видно из таблицы, лучшим. комплексом свойств для выделения СО2 и НгЗ обладают плоские асимметричные мембраны из ацетата целлюлозы, ультратонкие (с толщиной селективного слоя до 200 А) мембраны из сополимера поликарбоната с полидиметилоилоксаном (МЕМ-079), а также полые волокна на основе ацетата целлюлозы и полые волокна из полисульфона с полиорганосилоксаном типа КМ Монсанто . Перспективным представляется использование для очистки газов от СО2 и НгЗ высокоселективной мембраны на основе блок-сополимера Серагель [56]. [c.286]

Следует отметить, что энергия последовательного отрыва отдельных атомов В от молекулы АВ не совпадает с энергией связи. При отрыве атомов происходит изменение ядерной и электронной конфигурации системы и, как следствие, изменение энергии взаимодействия атомов, входящих в молекулу. Так, если в молекуле метана СНд углы Н-С-Н равны 109,5, то в радикале СН] они составляют примерно 120 - пирамидальная группа Hj в метане превращается в почти плоский метильный радикал. Поэтому значения энергии отрыва каждого последующего атома В от молекулы АВ неодинаковы. Если разрыв одной связи вызывает некоторое ослабление другой связи, то энергия последовательного отрыва атомов уменьшается. Так, на отрыв первого атома водорода в молекуле НгО требуется 494 кДж/моль, второго-427 кДж/моль (второе значение характеризует прочность радикала ОН). Если же разрыв одной связи сопряжен с упрочнением другой, то закономерность будет обратной. Так, на последовательный отрыв трех атомов хлора от молекулы хлорида алюминия А1СЬ требуется энергия соответственно 381, 397 и 498 кДж/моль. Возможны и более сложные закономерности. [c.63]

Но допустим теперь, что осуществляется процесс последовательного отрыва атомов В от молекулы АВ . При такой диссоциации молекулы происходит изменение ядерной и электронной конфигурации системы и, как следствие, изменение энергии вазимодейст-Бия атомов, входящих в молекулу. Так, если вСН4углы Н—С—Н равны 109,5°, то в СНз они составляют примерно 120° — тетраэдрическая группа СНд в метане превращается в почти плоский метильный радикал. [c.119]

Следует отметить, что направление связей в метане не предсказано в методе валентных связей, как иногда говорят-Здесь исходят из установленной на опыте конфигурации молекулы и постулируют сушествование отвечающих ей четырех равноценных орби--талей, направленных под углом 109°28, которые затем выражают через линейные комбинации орбиталей свободного атома. Аналогично рассматривают и соединения типа BF3. Молекула ВРз плоская, с атомом бора в центре. Угол между связями В—F, имеющими одинаковую длину, равен 120°. Электронная конфигурация атома бора в возбужденном состоянии (15 2л% 2/7) не удовлетворяет в методе ВС трем равноценным связям. Поэтому допускается существование у атома бора в поле трех атомов фтора трех гибридных ( -орбиталей, описываемых смешением одной s- и двух р- орбиталей. Эти три гибридные орбитали, называемые лр -гибридами, аналогичны по форме орбиталям, представленным на рис. 73. Их оси направлены в плоскости от центра под углом 120°. Перекрывание их ср -орбиталями трех атомов фтора отвечает образованию плоской симметричной молекулы BF3 (рис. 74). Таким же образом атом Ве, имеющий в возбужденном состоянии конфигурацию l5 2s2p, образует при вступлении в соединение две гибридные 5р-орбитали, расположенные под углом 180°, отвечающие линейной конфигурации молекулы BeF 2. [c.186]

Продуктами реакции углерода с водородом, кроме метана, могут быть углеводороды гомологического ряда как насыщенные, так и ненасыщенные. Содержание углеводородов гомологического ряда в продуктах реакции значительно меньше, чем метана. На рис. 53 приведены кривые изменения выхода углеводородов в зависимости от температуры реакции. С повышением температуры реакции выход высших гомологов углеводородов уменьшается, продуктом реакции является метан. Отсутствие среди получающихся углеводородов изогомологов (например, изобутана) показывает, что при взаимодействии с водородом происходит разрыв только краевых связей плоских углеродных сеток. С повышением температуры вероятность разрыва связей становится соизмеримой со скоростью присоединения водорода, и при 1000 °С реакция, возможно, контролируется скоростью присоединения водорода. На это косвенно указывает значение энергии активации процесса при указанной температуре, близкое к энергии активации хемосорбции водорода на графите [77]. [c.126]

Родоначальниками гомологических рядов предельных и ароматических углеводородов являются соответственно метан и бензол. Мы видели, что спектроскопические данные нoJ[нo тью подтверждают правильную тетраэдрическую структуру, которая в органической химии давно иринисывалась метану. Мы покажем теперь, как аналогичные доказательства дают такое же подтверждение правильной плоской гексагональной структуре, приписанной органической химией бензолу. [c.457]

Сущность хемосорбционной стадии при науглероживании железа метаном, вероятней всего, состоит в осуществлении диссоциативной хемосорбции метана с образованием связи Fe—С и одновременным выделением железа из поверхностных слоев его решетки. В результате де-гпдроконденсации молекул метана могут получаться графитовые сетки, плоско расположенные на поверхности металла. Взаимодействие этих сеток с поверхностным слоем металла, как нам кажется, может привести к образованию комплекса, имеющего вид сендвича. Связь вошедшего в этот комплекс металла с его решеткой ослабляется [23], что облегчает миграцию целых слоев атомов металла и связанное с этим разрушение решетки. Такого рода подвижные комплексы могут служить исходным материалом для образующихся при науглероживании металлов структур. Растворение отложившегося на металлической поверхности углерода и диффузия его в объем металла [19], миграция комплексов к месту роста новообразований [9] и проницаемость последних [23] обеспечивают постоянный свободный доступ молекул метана к поверхности металла в процессе его науглероживания. [c.39]

В работе [2026], опубликованной в апреле 1959 г., Герцберг сообщил о дополнительных результатах, полученных в его лаборатории при исследовании спектров СНз и СОз. Анализ тонкой структуры полосы СОз при 2144 A позволил найти приближенное значение момента инерции СОз относительно оси, перпендикулярной оси симметрии молекулы (/ = 5,769г-см ). Отсутствие тонкой структуры в полосе СНз не дает возможности получить значение второго момента инерции молекулы СНз, необходимое для однозначного определения структурных параметров. Однако в работе [2026] приведены два значения го ( D), соответствующие двум различным предположениям о значении угла между связью С—D и осью симметрии o = 90°, го (С — D) = = 1,072 А и = 75°, Го (С—D) = 1,061 А. Поскольку значение го (С—D), соответствующее углу = 75°, оказалось слишком малым по сравнению с этим расстоянием в других молекулах, Герцберг [2026] пришел к выводу, что угол должен быть больше 75°. Из приведенных цифр видно, что даже для плоской модели молекулыСОз значение го (С—D) меньше, чем в метане. Уменьшение межатомного расстояния С—D в СОз по сравнению с расстоянием в D4 Герцберг объясняет соответствующим увеличением энергии разрыва связи углерод — водород в метиле по сравнению с метаном. В последующих работах [2026а, 20266] Герцберг приводит для межатомного расстояния С—Н в СНз значения 1,0699 и 1,079 А соответственно. [c.618]

Колебание типа Е отсутствует. Метан сам по себе и другие 8-элек-тронные молекулы должны быть неустойчивыми при конфигурации >4 , поскольку колебание тина должно даже легче возбуждаться для СН4, чем для СН4 . Квадратная плоская СН4, исходя из расчетов, должна иметь на 250 ккал/моль более высокую энергию, чем тетраэдрическая форма [42]. Не удивительно, что рацемизация оптически активных органических молекул по этому пути не идет Некоторые МО плоской и тетраэдрической СН4 показаны на рис. 13. Те же, которые не изображены, могут быть легко построены по данным табл. 8. [c.210]

Смотреть страницы где упоминается термин ПЛОСКИЙ МЕТАН: [c.184] [c.188] [c.189] [c.59] [c.101] [c.101] [c.139] [c.378] [c.378] [c.554] [c.215] [c.184] [c.187] [c.2125] [c.2159] [c.221] [c.6] [c.464] [c.14] [c.148] [c.37] [c.442] [c.442]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология