Симметрия и дипольный момент

Дипольный момент — наиболее непосредственная характеристика полярности связи. Неполярны ((1 = 0) двухатомные гомонуклеарные молекулы (чисто ковалентная связь), в гетеронуклеарных молекулах связь полярна (ц Ф 0). Особенно велики значения [1 у ионных молекул. Неполярны многоатомные молекулы, имеющие центр симметрии (ВеРа, 8Рв и др.) или обладающие высокой симметрией, например [c.86]

В многоатомных молекулах полярность зависит от полярностей отдельных связей и от относительного расположения последних в молекуле. Многоатомная молекула при отсутствии в ней полярных связей, очевидно, и в целом не будет обладать полярностью. При наличии одной полярной связи ее полярностью будет определяться и полярность молекулы в целом. При наличии же двух или нескольких полярных связей полярность молекулы будет зависеть еще и от относительного расположения связей. Так как дипольный момент является величиной, связанной с определенным направлением, суммирование дипольных моментов отдельных связей для определения дипольного момента всей молекулы должно производиться по правилам сложения векторов. Результат будет зависеть от симметрии в расположении этих связей в молекуле, и может происходить частичная и даже полная взаимная компенсация дипольных момент )В отдельных связей. Молекулы, построенные вполне симметрично, обладают дипольным моментом, равным нулю, хотя бы отдельные связи, в них содержащиеся, и были полярными. [c.78]

Если энергия возмущения, характерная для данного метода, меньше энергии расщепления колебательных уровней, то наблюдается делокализация ядерной плотности по эквивалентным минимумам. Молекула аммиака в этом случае будет иметь симметрию Dzh (тригональная бипирамида) и нулевой дипольный момент. [c.117]

Только активные в поглощении для разностных полос дана симметрия дипольного момента (а не верхнего состояния). [c.527]

Полярные молекулы характеризуются симметрией Сз, Сп или С с. У молекул, имеющих ось симметрии, дипольный момент направлен вдоль этой оси. Если в молекуле есть плоскость симметрии, то вектор ц лежит в этой плоскости. Молекула не имеет дипольного момента (р=0), если имеется зеркально-поворотная ось Зп любого порядка, например ось 2 в молекуле Нг или в линейной молекуле СОг (центр симметрии соответствует оси 5г), ось 4 з [c.59]

Центр симметрии г. Если молекула имеет центр симметрии, то при отражении в центре симметрии дипольный момент не должен изменять ни своей абсолютной величины, ни своего направления в пространстве. Это возможно только, если дипольный момент равен нулю. Действительно, если дипольный момент не был бы равен нулю, то, как легко видеть (рис. 43), он изменял бы свое направление при отражении в центре на обратное. [c.239]

Для многих молекул о симметрии равновесной конфигурации (но не о расстояниях) удается судить уже по самому существованию или отсутствию спектра. Так, ИК-вращательный спектр аммиака указывает на пирамидальное строение молекулы, поскольку плоская молекула ХУз не имеет дипольного момента и неактивна в ИК-спектре. Аналогично существование вращательного ИК-спектра молекулы НгО указывает на нелинейность молекулы, так как линейные симметричные молекулы неполярны. Так как ИК- и МВ-вращательные спектры связаны с наличием дипольного момента, то, изучая эффект Штарка в МВС, можно определить дипольный момент люлекулы. [c.170]

Считалось, однако, что излучение пламен слабо взаимодействует со свежей горючей смесью. Молекула кислорода вследствие своей симметрии не обладает дипольным моментом и неактивна в ИК- и видимой областях спектра. Она поглощает излучение в области длин волн 200—175 нм (область адсорбции [c.114]

Электронная поляризуемость молекул — свойство анизотропное, в общем случае она описывается тремя величинами а , Oj и а , характеризующими т называемый эллипсоид поляризуемости . Для молекул, имеющих ось симметрии третьего или более высокого порядка, характерны и 02=03. Например, для молекулы Hj = 5,1210 ° м (5,12 А)и ==2,43-1 (Г(2,43А ). Это означает, что дипольный момент, вызываемый полем, параллельным оси молекулы, отличен от момента, индуцируемого полем, перпендикулярным к оси. Наконец, для молекул высокой сим усетрии T , 0 ) и сферически симметричньк атомов и ионов а=Од =02=03. В опытах 1ю рефракции определяется ве-/личина о, средняя по всем направлениям. [c.74]

Для следующего приближения необходимо учитывать возможное искажение заряженного облака молекулы из-за присутствия другой молекулы. В первом приближении однородное электрическое поле Е индуцирует дипольный момент величиной аЕ в поляризуемой молекуле, где а —поляризуемость. Электрическое поле одной молекулы просто индуцирует дипольный момент во второй молекуле. Если поляризуемость молекулы неизотропна, то индуцируемый момент не параллелен создающему его полю и а есть в действительности тензор второго ранга. Для цилиндрических молекул, которые рассматриваются в качестве примера, тензор поляризуемости может быть выражен только через две независимые компоненты ац и, соответственно параллельные и перпендикулярные оси симметрии. Однако, как правило, силы второго порядка, включающие индуцированные моменты, гораздо меньше других сил. Поэтому разумно предположить, что достаточно точное приближение получается при использовании просто средней поляризуемости а, которая определяется как [c.197]

В многоатомных молекулах полярность зависит от полярностей отдельных связей и от относительного расположения последних в молекуле, их симметрии. Так, в молекуле СОг две двойные связи углерода располагаются на одной прямой и расстояние, на котором находятся оба атома кислорода от углерода, одинаково, т. е. она обладает симметричным строением с ц. = 0. Молекула воды построена нелинейно, а связь Н—О сильно полярна. Вследствие этого молекула НгО в целом обладает значительным дипольным моментом. [c.8]

Если рассматривать процесс сближения атомов, то из этих данных можно заключить, что энергетически более выгодным.будет процесс переноса электрона с лития на водород. При равновесных расстояниях о переносе заряда можно судить по значению дипольного момента. Простейший вид молекулярной орбитали симметрии а, являющейся линейной комбинацией атомных орбиталей (МО ЛКАО) - орбиталь вида [c.220]

В молекулярном ионе симметрии Оз уровни Tig расщепляются на и Лг. Согласно таблице характеров для этих уровней возможна оптическая активность обоих переходов и - - Ла, поскольку 2 и Rz, рассматриваемые как операторы электрического и магнитного дипольных моментов, принадлежат к неприводимому представлению А2, г х и Rx л у и Ry принадлежат к неприводимому представлению Е. [c.211]

Измерение дипольного момента может дать представление о симметрии равновесной конфигурации молекулы. Так, полярность молекулы Н3О указывает на ее изогнутость, а неполярность молекулы СО2 — на линейность. Дипольный момент многоатомной молекулы можно условно пред-Рис. 32. Электрический ставить как векторную сумму дипольных [c.86]

Ясно, что причиной происхождения постоянного дипольного момента у молекулы является ее асимметрия, определяющая несовпадение центров масс зарядов. Поэтому по отсутствию или наличию дипольного момента, а также по его абсолютной величине можно судить о характере симметрии (или асимметрии) молекулы и делать определенные выводы о геометрическом расположении ее атомов. Рассмотрим несколько примеров . [c.259]

Как видно из уравнений (6.4) и (6.8), данные электронографического эксперимента представляют собой систему трансцендентных уравнений относительно исходных структурных параметров. Ввиду отсутствия методов решения таких уравнений в газовой электронографии общепринятым является определение структуры молекулы на основе уточнения предварительно оцененных или приближенно измеренных параметров (предварительная модель). При поиске предварительной модели широко используют результаты исследований, полученные другими экспериментальными методами, электронографические данные для родственных соединений, а также закономерности теории химического строения. Так, например, данные по дипольным моментам и колебательным спектрам позволяют установить тип симметрии исследуемой молекулы. Ценную информацию можно получить из анализа функций [c.148]

Атом гелия имеет сферическую симметрию, поэтому не имеет дипольного момента. Однако такое представление основано на усреднении во времени. Если снять мгновенную фотографию атома гелия, то будет видно несимметричное распределение электронов вокруг ядра в данный момент. Следовательно, должен быть мгновенный диполь. Такой диполь вызовет также мгновенный диполь в другом атоме, что может привести к синхронному полю во всей системе. От этого произойдет уменьшение энергии системы, но взаимодействие будет очень слабым. [c.185]

Два спектра данной молекулы называются дополняющими или взаимно исключающими друг друга, если сильная линия одного нз них не появляется в другом. Теоретически это положение возникает, когда молекула имеет центр симметрии. Если то же самое колебание дает линии как в инфракрасном, так и в рамановском спектре, то в молекуле нет центра симметрии. Так, появление трех линий в обоих спектрах 80а исключает линейность этой молекулы. В общем случае можно сказать, что любой тип колебаний, который связан с изменением дипольного момента молекулы, должен дать линию поглощения в инфракрасном спектре, в то время как любое колебание, которое вызывает изменение поляризуемости молекулы, должно дать рамановское смещение. [c.196]

Как показывает опыт, в электростатическом поле все молекулы по их поведению делятся на две группы. Поляризация молекул некоторых веществ (Н2О, H N, НС1 и др.), имеющих сравнительно большие е и Р, зависит от температуры, она уменьЩается с ростом температуры. Молекулы этих веществ не имеют центра симметрии зарядов и являются постоянными диполями. Для молекул с постоянным дипольным моментом поляризация Р в уравнении Дебая — линейная функция от 1/Т [c.37]

Центросимметричные и нецгнтросимметричные соединения. Наиболее простым приложением метода дипольных моментов к изучению пространственного строения молекул является осуществляемый на основании опытной величины дипольного момента соединения с неизвестным строением выбор между двумя или несколькими структурами, одна из которых обладает центром симметрии. Дипольный момент такой структуры должен быть равным нулю, так как моменты всех полярных групп, имеющихся в молекуле, взаимно скомпенсированы, как, например, в соединениях (I) —(III) [c.109]

Цис-а траис-изомеры также обнаруживают эффект симметрии. Так, уис-дихлорэтилен имеет момент 2,5ХЮ" э. с. е. (или 2,5 О, где О означает один дебай, который равен э. с. е.), тогда как у тдонс-изомера, имеющего центр симметрии, дипольный момент равен нулю. [c.493]

Таким образом, Лассетр и Дин представляют взаимодействие между двумя группами или связями суммой диполь-дииольного, диполь-квадрупольного и квад-руполь-квадрупольного взаимодействий. В рассматриваемой работе содержатся и более общие выражения, не ограничениые случаем цилиндрической симметрии. Дипольные моменты многих связей определены на основе схемы векторной аддитивности. Порядки величин квадрупольных моментов оцениваются, исходя из следующих соображений. Обозначив [c.71]

На примере гетероядерных двухатомных молекул можно проиллюстрировать необходимость в надлежащей орбитальной симметрии для получения максимального перекрывания и взаимодействия, а также сооткошекяе между энергетическим соответствием атомных орбиталей и ионным характером образующейся связи. В качестве метода измерения ионного характера связи можно обсудить дипольные моменты. [c.576]

Если же энергия возмущения имеет тот же порядок что и A mv или больше этой величины, то ядра локализуются в окрестности одного из минимумов. Тогда для аммиака экспериментально наблюдается структура с симметрией тригональной пирамиды X zv) и с отличным от нуля дипольным моментом. [c.117]

Из этих данных впдио, в частности, что для молекулы аммиака электронографическим методом определяется структура С30, а метод ЯМР или исследование молекулярных пучков свидетельствуют о более высокой симметрии Озн- В первом случае молекула NH3 обладает ненулевым постоянным дипольным моментом, во втором случае он отсутствует. [c.120]

У симметрично построенных молекул, таких как Н , N3, СдНа и других, дипольный момент равен нулю. Отсутствие дипольного момента у СО2 и ЗОа подтверждает их симметричное линейное строение, в силу чего моменты отдельных связей компенсируются. Наличие дипольного момента у Н2О указывает на то, что молекула воды построена нелинейно, т, е. между двумя связями О—Н образуется угол. Если в симметричной молекуле симметрия нарушена замещением, то появляется дипольный момент, зависящий от асимметрии. Это хорошо видно на примере бензола н его хлорпроиз-водных [c.51]

Таким образом, схема расчета эффективного дипольного момента индивидуальной молекулы алкана сводится к следующему. Согласно конформационной номенклатуре необходимо составить перечень всех термодинамически устойчивых конформеров исследуемого углеводорода. Определить их числа симметрии б, статистические веса П и, учитывая хиральность (в этом случае статистический вес удваивается), рассчитать значение энтропии конформационного перехода йЗ пс формуле (УП.5,10). Определить значение свободной энтальпии конформационного перехода (У11.5.9.) и по формулам (УП,5.11) рассчитать концентрации разрешенных конформеров. По методу BJVl,Taтeв-ского для каждого разрешенного конформера рассчитать значение дипольного момента и по формуле (УИ.5,7) вычислить величину Рдф. [c.148]

Энергетически устойчивые конформеры н-гексана, их проекдии, статистические веса ( П ), числа симметрии (б ), дипольные моменты (Р ), рассчитанные по методу В А.Татевского, и эффективные дипольные моменты (В) [c.149]

Углеволороды ароматического ряда в подавляющем большинстве случаев обладают высокой симметрией, и и. липоль-ные моменты обычно равны нулю исключение составляет азу-лен ( д,= 1,0 Д). Причина появления дипольного момента у этого соединения заключается в том, что определенный вклад вносит энергетически более выгодная резонансная структура (21), в которой каждый из циклов представляет собой ароматическую систему. [c.312]

Дипольный момент бензола ранен нулю, что снидетельстиует о полной симметрии молекулы. Поэтому электрофильные реа- [c.323]

Существование или отсутствие электрического дипольного момента у молекулы связано с ее симметрией. Так, молекулы, обладающие центром симметрии, неполярны. К ним относятся двухатомные молекулы с одинаковыми ядрами (Hj, Oj, l и др.). Напротив, двухатомные молекулы с разными ядрами, такие, как НС1, Na l и т. п., — полярны. В настоящее время разработаны различные методы определения дипольных моментов молекул в растворах и в газообразном состоянии, в том числе прецизионные методы спектроскопии в микроволновом радиодиапазоне. Дипольные моменты различных молекул имеют порядок от ОД до 10 Д. [c.72]