Электронное строение простых анионов

Все устойчивые одноатомные анионы имеют электронное строение соответствующего для данного периода благородного газа, а простейшие катионы имеют электронное строение благородного газа, предшествующего данному периоду (сравните, например, Ыа" и Ке, и Аг и т. д.). В отличие от ковалентной ионная связь не обладает ни направленностью, ни насыщаемостью. Силы притяжения между зарядами не зависят от направления, по которому эти заряды сближаются (отсутствие направленности). Кроме того, два разноименных иона, связанные силами притяжения, не теряют своей способности взаимодействовать с ионами противоположного знака. В этом и проявляется отсутствие насыщаемости у ионной связи. Следствием этой особенности ионной связи является ассоциация [c.72]

В соответствии с обычными правилами валентности один из атомов кислорода должен присоединяться к атому азота двойной связью, один — семиполярной (координационной) связью и один (несущий отрицательный заряд) — простой ковалентной связью. Существуют три различных способа выполнения этих требований, отличающиеся друг от друга лишь тем, какой из трех атомов кислорода является в нитрат-анионе двоесвязан-ным (два других атома кислорода неразличимы в соответствии со строением семиполярной связи). Однако это предположение оказывается неверным. С помощью рентгеноструктурного анализа нитратов установлено, что длина всех трех связей N—О одинакова и, следовательно, они должны иметь идентичное электронное строение. С этой точки зрения можно говорить лишь [c.22]

Электронное строение простых анионов [c.324]

Все устойчивые одноатомные анионы имеют электронное строение благородных газов. Таким же строением обладают и простейшие катионы, однако, помимо них, встречаются катионы и с иным строением. В подобных случаях для объяснения электронного строения катионов приходится пользоваться расширенным представлением об устойчивости полностью заполненных энергетических подуровней. Так, например, удаление нескольких электронов от атомов металлов, которые расположены в периодической системе сразу же за переходными металлами, приводит к образованию устойчивых ионов с конфигурацией электронной оболочки В этом случае к электронной оболочке благородного газа добавляется полностью заполненный /-подуровень. Приведем несколько примеров ионов, обладающих таким электрон- [c.111]

Займемся теперь описанием основных физических свойств простых ионов (одноатомных ионов, имеющих такое же электронное строение, как ближайшие по периодической системе благородные газы, например Li, Na, F или С1 ). Простой ион представляет собой сферическую частицу, обладающую положительным или отрицательным зарядом. Сила взаимодействия иона с окружающими его частицами определяется интенсивностью создаваемого им электрического поля. Эта характеристика ионов называется ионным потенциалом (см. гл. 6), который условно определяется как отношение заряда иона к ионному радиусу. Например, ионный потенциал иона магния Mg равен 2/0,66 = 3,03 (табл. 8.1). Чем выше ионный потенциал, тем сильнее электрическое поле, создаваемое ионом, и, следовательно, тем больше его взаимодействие с соседями. Скажем, Li сильнее взаимодействует с окружающими его анионами, чем s, поскольку радиус s приблизительно в 2,5 раза больше радиуса Li" . [c.130]

Простые анионы могут быть охарактеризованы множеством различных свойств. Большинство этих свойств связано с важнейшими различиями в их электронном строении, в частности с размером ионов, их электрическим зарядом, электроотрицательностью и поляризуемостью. Между всеми этими свойствами существует определенная взаимосвязь. Например, электроотрицательность элементов обусловливается размерами их ионов и ионным зарядом, а размер аниона в свою очередь тесно связан с его зарядом. [c.324]

Гидроксиды и оксиды простых катионов, которые растворимы в кислотах (с образованием гидратированных катионов), а также в основаниях (с образованием растворимых анионов), называются амфотерными (см. разд. 14.3). Амфотерные оксиды и гидроксиды образуются жесткими катионами с ионным потенциалом выше 5,00. Для мягких катионов величина ионного потенциала не является достаточным критерием амфотерного поведения гораздо более важную роль в этом отношении играют особенности электронного строения иона. Так, с ионным потенциалом 1,82 образует вполне амфотерный гидроксид, в то время как Ге с ионным потенциалом 4,70 не дает гидроксидов с амфотерными свойствами. [c.349]

Все устойчивые одноатомные анионы имеют электронное строение соответствующего для данного периода благородного газа, а простейшие катионы имеют электронное строение благородного газа, предшествующего данному периоду (сравните, например, N3" и N6, К- и Аг и т. д.). В от личие от ковалентной иогаая связь не обладает ни направленностью, ни насыщаемостью. Силы притяжения между зарядами пе зависят от направления, по которому эти заряды сближаются (отсутствие направленности). Кроме того, два разноименных иона, связанные силами притяжения, не теряют своей способности взаимодействовать с ионами противоположного знака. В этом и проявляется отсутствие насыщаемости у ионной сэязи. Следствием этой особенности ионной связи является ассоциация всех ионов с образованием ионного кристалла, в котором каждый ион окружен ионами противоположного знака. Число ионов противоположного знака, удерживающихся данным ионом на ближайшем расстоянии, получило название координационного числа данного иона. Ионы могут удерживать также и нейтральные молекулы. При большом размере катиона и малом радиусе аниона (соотношение кат "аи > 0 3) вокруг катиона (аниона) координирует 8 анионов (катионов). В результате образуется кристалл так называемой кубической структуры — 8 ионов одного знака располагаются в вершинах куба, в центре которого находится ион противоположного знака (тип СзС1 рис. 14). [c.82]

Бор, в отличие от азота и углерода, которые дают только самые простые кислородсодержащие анионы, образует многочисленные полимерные анионы гораздо охотнее, чем простые. Как это связано с электронным строением атома бора [c.321]

Простые анионы углеводородов имеют, вероятно, пирамидальное строение (тетраэдр с двумя электронами у одной из вершин), аналогичное строению третичных аминов. Можно предсказать, что эти анионы будут рацемизоваться легко по тому же механизму, что и третичные амины. Анионы с СО-группой, смежной с группой СЕГ , стремятся приобрести плоское строение вследствие сопряжения обеих групп. [c.133]

Накопленные факты и взаимозависимости, изложенные выше, свидетельствуют, что циклические сопряженные молекулы или ионы обладают общими особенностями электронного строения, обеспечивающими их стабилизацию, которые именуют ароматичностью. Понятие ароматичности относится к молекулам, структурными признаками которых служат объединение атомов в цикл и наличие сопряжения в цикле — альтернирующая последовательность (в структурной формуле) простых и кратных связей [132] в ионах эта последовательность дополняется наличием катионного или анионного центра. Физическим содержанием ароматичности в терминах метода МО является циклическая делокализация электронов, которая обусловливает выигрыш энергии, стабилизирующий систему. [c.43]

Частоты и интенсивности ОН-колебаний более или менее сильно возмущаются водородными связями, и степень данного возмущения в значительной мере определяется электронной конфигурацией атома, с которым связана гидроксильная группа. Благодаря этому обстоятельству, а также в силу большой зависимости деформационных колебаний (ОН) от электронного строения всей молекулы колебательная спектроскопия является сравнительно простым и чувствительным методом диагностирования кислых анионов, ионов ОН и молекул воды в кристаллах. [c.11]

Наличие в атоме двух неспаренных р-электронов обусловливает возможность образования молекул Х2 с двойной связью (О2, 82, Зсг) либо молекул, катионов, анионов цепочечного (О3, 83, Зе , и ф.) или кольцевого строения (напр., 8,, 8 , 8,, 812, 8е, 8] , Те ) с простой связью. Способность X. к образованию связей X —X —X... с ростом ат. н. падает. [c.223]

Как уже указывалось на стр. 121 на примере молекулы бензола, классические структурные формулы ароматических соединений и соединений алифатического ряда с сопряженными связями, правильно передавая последовательность связи атомов (химическое строение), в одном отношении недостаточны эти формулы не отражают истинного распределения электронной плотности. Так, например, из классической формулы карбонат-аниона следует, что с атомом углерода простой связью связаны [c.129]

Образование ионов из молекул, атомов или радикалов происходит через потери или получение электронов. Катион — это атом (или группа атомов), отдавший электрон, анион-— атом, получивший один или несколько электронов. Простейший катион — это протон Н+ или водородный ион (Н3О+ из Н+ и Н2О). Тенденция к образованию ионов из атомов разъясняется теорией строения гетерополярных молекул и стремлением к образованию стабильной октетной оболочки во внешнем кольце электронов. [c.187]

Теория электролитической диссоциации заложила основу ионной теории строения солей и других электролитов. Открытие электрона, явившееся логическим завершением установленных Фарадеем количественных законов электролиза, было следующей предпосылкой для создания теории электровалентности. Наиболее характерным химическим актом стало представляться образование катионов и анионов, связанных простым электростатическим притяжением. Катионы получаются из атомов металлов, потерявших электроны, захваченные другими атомами, образующими анионы. Наиболее полно и последовательно это представление было использовано Косселем (1917 г.) в применении к соединениям и процессам неорганической химии. Однако и Косселю было ясно, что неполярные (или гомеополярные) вещества (например, двухатомные молекулы таких элементов, как водород или азот, углеводороды и др.) следует рассматривать с других позиций. Этот другой подход был развит к 1916 г. Льюисом, однако вследствие разразившейся в то время первой мировой войны его теория не сразу стала повсеместно известной. Основное положение теории Льюиса, сохранившееся незыблемым для громадного большинства органических веществ, — образование химической связи в неионно построенных соединениях (так называемой ковалентной связи) за счет пары электронов, выделяемых по одному каждым из связываемых атомов. Таким образом, обычным формулам соответствуют следующие льюисовские формулы [c.20]

Как уже отмечалось, помимо двухцентровых локализованных связей могут существовать делокализованные связи, т. е. связи, в которых МО образуется обобществлением нескольких электронов, принадлежащих трем и более центрам. Степень делокализации может быть различной в зависимости от строения соединений. Делокализация типична для соединений с системой чередующихся простых и кратных связей. Для ациклических систем возможны два типа перекрывания и смешения орбиталей. В первом случае такое перекрывание не приводит к образованию общей для всей системы МО и ординарные и кратные связи остаются более или менее локализованными. Типичным примером этого является бутадиен-1,3. Во втором случае перекрывание и смешение орбиталей проходит с полным обобществлением электронов всеми центрами и с образованием единой МО, охватывающей всю систему. Типичный пример — аллил-анион и др. [c.54]

Установлено, что октаэдрическое строение имеет анион [ТеС1б] . Подобно комплексному аниону сурьмы (П1) (см. с. 178) рассматриваемый анион, кроме шести связывающих пар электронов, имеет одну неподеленную пару. Если бы эта пара влияла на геометрию аниона, следовало бы ожидать возникновения искаженной октаэдрической структуры. Тот факт, что эти ионы имеют достаточно правильную форму, является одним из многих, предупреждающих нас не следует рассчитывать, будто теория применима во всех случаях. Следовательно, как и в случае сурьмы, неподеленная пара не влияет на стереохимию, т. е. она должна находиться на s-орби али. Тогда у читателя может возникнуть вопрос, почему для объяснения стереохимии ионов [ТеХз]- учет неподеленной пары был необходим. Простейший ответ состоит в том, что центральный атом стремится иметь возможно более высокую симметрию по отношению к своему электронному окружению на этом основании октаэдрическая конфигурация оказывается предпочтительнее. Однако в следующем разделе (на примере ХеРб) мы увидим, что это утверждение верно не во всех случаях. [c.191]

Наиболее простым является приближение изолированной молекулы, оперирующее аппаратом индексов реакционной способности. Как следует из материала гл. 2, в этом приближении удалось качественно объяснить реакционную способность ненасыщенных мономеров, полимеризующихся с раскрытием двойной связи. Применительно к ионным процессам не только установлены характерные особенности тех из этих мономеров, которые отличаются особой склонностью к анионной и катионной полимеризации, но и в более узких рядах получены хорошие корреляции между электронным строением и реакционной способностью. Поэтому поиск подобных же корреляций для других групп мономеров, еще не исследованных расчетными методами, представляется вполне оправданным. [c.175]

Описательная химия элементов охватывает изучение их поведения в атомарном, ионном и молекулярном состояниях при различных температурах и давлениях, а также в различном окружении. Данный раздел химии может излагаться и изучаться различными способами. В этой главе и в нескольких последующих мы сконцентрируем внимание на периодических закономерностях для сходных типов частиц, и особенно на их химических свойствах. В качестве таких однотипных частиц в первую очередь рассматриваются простые (одноатомные) анионы неметаллических элементов. Установлено, что все эти сферические отрицательно заряженные частицы имеют много общих химических и физических свойств. Все одноатомные анионы обладают симметричным строением электронных оболочек, которое подобно строению атомов благородных газов, и это свойство в решающей степени обусловливает общность их химического поведения. Впрочем, поскольку анибны различных элементов отличаются друг от друга по таким важным параметрам, как ионный радиус и ионный заряд, у них обнаруживаются и некоторые химические различия. Всестороннее обсуждение этих ионов мы начнем с их общих свойств, после чего перейдем к различиям между ними и постараемся показать, как все это связано со сходством и различиями в строении самих частиц. [c.323]

Прежде, чем обсуждать строение пиррола, вспомним строение циклопента-диенил-аниона, который представляет собой бя-электронную ароматическую систему, образующуюся при депротонировании циклопентадиена. Эта система служит прекрасной иллюстрацией различия между ароматической стабилизацией и реакционной способностью. Циклопентадиенил-анион — очень реакционноспособный, полностью отрицательно заряженный и, тем не менее, резонансно стабилизированный . Значение рА циклопентадиена равно -14, т. е. кислотность этого соединения значительно выше, чем кислотность простых диенов, что обусловлено исключительно тем, что образующийся анион резонансно стабилизирован. Пять одинаковых канонических структур 28—32 демонстрируют, что все атомы углерода эквивалентны и несут 1/5 отрицательного заряда [c.20]

Впоследствии было установлено, что это предположение неверно. В отличие от хингидронов соли Вурстера не диссоциируют в растворе на компоненты более светлого цвета. Далее, не удается получить смешанных солей Вурстера окислением смеси двух различных ароматических м-диаминов, подобно тому как получаются смешанные хингидроны из разных хинонов и гидрохинонов. Наконец, определением молекулярных весов в растворе было доказано, что соли Вурстера содержат лишь одно ароматическое ядро, и было показано, что они парамагнитны (X. Катц, 1934 г.). Следовательно, соли Вурстера содержат нечетное число электронов и обладают, таким образом, строением семихиноновых радикал-катионов (Л. Михаэлис, 1931 г. Э. Вейтц). Их устойчивость обусловлена эффектами сопряжения, аналогичными эффектам сопряжения в случае радикал-анионов простых хинонов. [c.513]

Поскольку для видимой спектроскопии а-комплексов требуются концентрации и растворители, отличные от применяемых в ПМР-спектроскопии, в некоторых случаях могут возникнуть сомнения, действительно ли один и тот же образец исследуется этими двумя методами. Электронные спектры качественно объясняются переходами между наивысшей занятой молекулярной орбиталью и низшими незанятыми молекулярными орбиталями в делокализован-ном анионе, вычисленными по простой модели МОХ [98,99]. Переходы в видимой спектроскопии можно сформулировать как перераспределение заряда между кольцом и нитрогруппой [23]. Энергетика таких переходов обсуждается в разд. III, Ниже будут рассмотрены спектральные характеристики индивидуальных систем, влияние растворителя и строение субстрата. Большинство комплексов охарактеризовано ПМР-спектрами, так как электронные спектры имеют ограниченное значение в определении структуры. [c.471]

В анионе [ IO2]- угол ОСЮ равен 110,5°, длина связи хлор — кислород —156 им. Интересной молекулой с аналогичным угловым строением является IO2, в которой угол ОСЮ равен 117,4°, а расстояние С1—О— 147 пм. Эта молекула необычна, так как хотя она парамагнитна, но в противоположность NO2, димеров (см. с. 166) не образует. Поскольку связи I—О в ней заметно короче связей в хлорид-ионе, порядок связей должен быть больще. Простейший способ описать образование связей — исходить из строения диоксида серы и считать, что дополнительный электрон находится на разрыхляющей орбитали. Если считать плоскость IO2 плоскостью ху, то для образования а-связей атом хлора будет использовать орбитали 3s, Зрх и 2>Ру. Удобнее для рассмотрения [c.195]

Современная теория строения жидких шлаков рассматривает их как растворы только одних заряженных ионов, природа которых определяется валовым химическим составом шлака. Наряду с простейшими ионами — ионизированными атомами отдельных веществ — допускается существование в жидких шлаках и комплексных ионов КхОу строго стехиометрического состава, в которых соотношение числа атомов элемента К и кислорода выражается отношением малых целых чисел. Гетерополярные связи между отдельными ионами не исключают наличия и сил гомеополярной (ковалентной) связи не только внутри отдельных сложных структурных анионов, но и между отдельными ионами [1]. Тем или иным образом внешние электроны отдельных атомов локализируются в пределах одного комплекса и у определенных ионов. [c.44]

Существует мнение, что силикатные расплавы и шлаки следует рассматривать лишь как совокупность взаимодействующих между собой атомных ионов. Эта точка зрения была сформулирована В. А. Кожеуровым [1] и Е. Ф. Гроссом [229]. Несколько позднее на это обратил внимание Е. Гуггенхейм [237], подчеркнув, что при описании строения жидких силикатов и солей следует указывать только положение атомных ядер и распределение электронной плотности. Подобную же точку зрения высказал Дж. Ламсден [238], отметив, что термодинамические свойства расплавленных силикатов железа могут быть описаны с учетом взаимодействия лишь простых ионов Ее +, Fe +, Si + и О -. Он утверждает, что только для очень малых ионов, таких, например, как N +, поляризация Q2- настолько велика, что структурной единицей является уже комплексный анион NOj". [c.273]

Данные табл. I, в частности, при сравнении результатов двух-параметровых ( б к ЛЕ) корреляций (16, 1е и 46, а также 4в) не противоречат предположению о равенстве абсолютных эчанений вкладов индукционного эффекта в сериях (9) и (10). Близость значений aj для этих серий означает, что при прочих равных условиях указанные классы оснований (ХСЕ и Х0 ) могут быть формально объединены.в виде серии протонирования "эфиров" Х 0Х2 г Д для анионов Х 0 в качестве заместителя 2 выступает голая неподеленная пара электронов (отрицательный заряд) с <У = -(381 - 196)/11,5 = -16. Однако анализ данных с одновременным включением спиртов и простых эфиров (серии 2 и 3), приведя при несколько более низком значении aj (са - 8) к удовлетворительному одновременному количественному описанию эффекта строения для обеих серий, в некоторой мере противоречит такому заключению, оставляя, до накопления дополнительного экспериментального материала, открытыми как вопрос о равенстве величин aj и а для серий (9) и [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология