Другие тетраэдрические молекулы и ионы

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]

Как уже отмечалось, структуры полиморфных модификаций льда и структурно подобных ему гидратов дают основание считать, что строение молекулы воды в них отвечает тетраэдрическому распределению двух положительных и двух отрицательных областей заряда. Расположение ближайшего окружения молекул воды во многих кристаллических гидратах согласуется с таким тетраэдрическим строением молекулы воды. В гидратированных оксосолях молекула воды обычно связана, с одной стороны, с двумя атомами кислорода оксо-ионов, а с другой — с двумя ионами М+ или одним ионом М + следующим образом [c.400]

Валентные углы зависят от природы атомов и характера химической связи. Подобно межъядерным расстояниям валентные углы. определяют в настоящее время с высокой To4Ho TbioJj I Как уже указывалось, четыре валентности атома углерода имеют тетраэдрическое расположение. Такое расположение характерно для многих других молекул и ионов, где центральный атом имеет четыре ближайших соседа (Sn U, 50Г, РОГ и др.)-Однако не всегда координационному числу 4 отвечает тетраэдрическое расположение связей. Например, ион [Pd U] имеет плоскую квадратную конфигурацию. Возможны также различные значения валентных углов при окружении центрального атома 3, 5, [c.58]

Долгое время химиков чрезвычайно занимала проблема образования химической связи в координационных комплексах. Во многих отношениях связь в комплексных соединениях ничем не отличается от связи в ковалентных молекулах образование направленных связей в обоих случаях приводит к возникновению линейных, тетраэдрических и октаэдрических структур. И все же координационные комплексы, особенно комплексные ионы переходных металлов, обладают некоторыми свойствами, которые не наблюдаются у большинства обычных молекул. Химикам не давали покоя многие вопросы, касающиеся строения и свойств таких комплексов. Почему, например, некоторые комплексы обладают плоско-квадратной структурой Почему одни комплексы инертны, а другие лабильны Как связана окраска комплексов с природой их лигандов [например, Си (НгО) имеет бледно-голубую окраску, Си(КНз) —темно-пурпурную, а СиС1 — зеленую] Каким образом зависят от природы лигандов магнитные свойства комплексов [скажем, Ре(Н20)б" обнаруживает парамаг- [c.413]

Аналогично вюртциту построен лед. Если мы заменим атомы цинка и серы в вюртците молекулами воды, то получим их расположение в структуре льда. Фрагмент этой структуры показан на рис. 141. Каждая молекула в структуре льда соединена водородными связями с четырьмя другими водородные связи молекул имеют тетраэдрическую направленность, обусловленную тетраэдрическим расположением sp -гибридных орбиталей атома кислорода, две из которых дают ковалентную связь с атомами водорода, а две другие заняты неподеленными электронными парами, которые притягиваются ионами водорода соседних молекул НгО. На рис. 141 черные кружки показывают положение водорода, а штриховка — область, где сосредоточен отрицательный заряд. [c.260]

Начальная ионизация алкилгалогенида осуществляется главным образом за счет энергии сольватации образующихся ионов. Катион I, атом углерода в котором несет положительный заряд,, представляет собой карбониевый ион при его образовании атом углерода переходит из первоначального тетраэдрического состояния в более устойчивое планарное состояние, в котором три метильные группы максимально удалены одна от другой. Атака ионом ОН или молекулой растворителя может происходить с любой стороны. Если планарное расположение, о котором шла речь, затруднено вследствие влияния пространственных или каких-либо иных факторов (см. стр. 101), то образование карбониевого иона либо станет невозможным, либо будет происходить с трудом. Тогда ионизация, а следовательно, и реакция по механизму 5лг1 не смогут осуществиться. [c.94]

Находящиеся в воде ионы разрушают ее структуру. Как уже упоминалось, согласно Берналу и Фаулеру, каждая молекула воды связана с четырьмя другими молекулами водородной связью (тетраэдрическая конфигурация). Ионы небольшого размера помещаются в пустотах воды и мало изменяют ее структуру. Ионы средних размеров, особенно одновалентных, имеют в разбавленных растворах координационное число, равное четырем. Они, очевидно, замещают молекулы воды в структурных узлах. Однако притягивая и ориентируя находящиеся поблизости молекулы воды и образуя гидратную оболочку, они несколько искажают структуру воды в ближайшем окружении. При этом наблюдаются изменения ряда физико-хими-ческих и технологических свойств — уменьшается объем, теплоемкость, энтропия и сжимаемость раствора. [c.59]

Такую электронную конфигурацию имеют также и другие тетраэдрические молекулы и комплексные ионы без я-связей, например, 51Н4, МН+ и ВН,-. [c.100]

Основой теории строения силикатов является представление о кислотных радикалах, тетраэдрических агрегатах типа (5104) и (А104) . Основные элементы структуры сочетаются с образованием структурных скелетов, с которыми соединены положительные ионы натрия, калия, магния, кальция и др. Восемь тетраэдров образуют куб, 12 тетраэдров — гексагональную призму, а 24 тетраэдра — кубооктаэдр. Внедрение этих крупных структурных групп в кристаллическую решетку приводит к образованию структур с очень большим объемом пор молекулярных размеров даже при введении дополнительных ионов металлов остается много места для поглощения значительного количества молекул. От химического состава цеолита и зависит объем внутренних пор, например, 1 г шабазита имеет 3-10 полостей. Наибольшая длина поперечного сечения полости составляет 1,14 нм, а диаметр окна — около 0,5 нм. Каждая внутренняя полость обезвоженного шабазита может поглотить 24 молекулы воды. Молекулы поглощаемого вещества и ионы, способные к обмену, находятся внутри пор цеолитов. Структура цеолитов обеспечивает протекание обратимых процессов гидратации, дегидратации и ионного обмена. Удаление воды повышает активность цеолита, но изменяет его кристаллическую решетку. Потерянную воду цеолит адсорбирует вместо воды цеолит может поглотить другие, подходящие по размерам молекулы. Изменение основных характеристик цеолитов достигается изменением структуры скелета и ионов металлов. Например, эффективный диаметр пор в ситах типа 5А на 0,1 нм больше, чем в цеолитах 4А. При замене натрия на калий размеры пор уменьшаются. И в других цеолитах размер пор можно менять с помощью ионного обмена. Так, в цеолите 13Х заменой натрия на кальций можно получить поры диаметром 0,9 нм вместо 1 нм. [c.258]

Таким образом, анализ известных данных для кислородных соединений хлора, фосфора, серы, селена и некоторых других элементов показывает, что однотипные структурные и, по-видимому, силовые параметры в тетраэдрических узлах Y XO Im (где Y — одновалентный заместитель, X — центральный атом тетраэдрической молекулы или иона) обладают определенной устойчивостью и характерным ходом изменения в зависимости от величины заряда п — т. Эти закономерности могут быть использованы, например, для оценки силового поля молекул и ионов при обработке их колебательных спектров. Такие оценки, как было показано выше на примере перхлорат-иона, могут приводить к вполне удовлетворительным результатам. [c.216]

Другие тетраэдрические молекулы и ионы.. В доиолиение к рассмотренным ниже на схемах а [1] и б [2] приведены еще два примера тетраэдрических молекул. Среди других структурно исследованных молекул можно упомянуть РзР-ВНз [3] PS (ОСНз) (СбН5)2 [4а] ОР(ЫН2)з [46] и многие оксо- и тио-ионы, которые будут описаны в этой главе несколько позднее. [c.616]

Первый порядок реакции по одному из реагентов и нулевой по другому свидетельствуют о предварительной диссоциации этого реагента, которая обычно происходит медленно и потому определяет итоговую кинетику реакции. В этом случае часто наступает рацемизация, конечно, если речь идет о замещении у асимметрического тетраэдрического углерода. В переходном состоянии в этом случае участвует частица диссоциированной молекулы (ион) и молекула второго реагента. Если ионизованное вещество осталось с неразделенной ионной парой (в неполярном несольватирующем растворителе), то, например, катион в случае [c.536]

Простейшие ферриты [8,9], представляющие интерес как магнитные полупроводниковые материалы, относятся к группе соединений, общая химическая формула которых имеет вид Ме Р О , (или МеОРеаОз), где Ме—ион двухвалентного металла (например, Мп, Со, N1, Си, Mg, Zn, Ре - ) К этой группе относятся и смешанные ферриты, в которые входят ионы одновременно двух металлов из числа указанных. Эти ферриты кубические и имеют структуру шпинели (от названия минерала МйА1204). Структура шпинели показана на рис. 136. Ее элементарная ячейка содержит восемь молекул Ме Рег04. Относительно большие ионы кисло ода образуют приблизительно гранецентрированную кубическую решетку [8]. В такой плотноупакованной кубической структуре существуют два вида пустот тетраэдрические и октаэдрические, окружение которых состоит из четырех и шести ионов кислорода соответственно. В кубической элементарной ячейке шпинели суи ествует 64 тетраэдрические и 32 октаэдрические пустоты. Из всех имеющихся пустот только восемь тетраэдрические (Л-узлы) и шестнадцать октаэдрические (5-узлы) заняты ионами металла. Можно считать, что занятые тетраэдрические узлы (Л-узлы) образуют две взаимопроникающие гранецентрированные решетки с ребром а эти решетки смещены относительно друг друга на расстояние 1/4а 1/3 в направлении пространственной диагонали куба. Занятые октаэдрические узлы (В-узлы) находятся только в октантах противоположного типа. Все октаэдрические ионы металла располагаются в узлах [c.323]

Макроциклический эффект не препятствует взаимодействию порфиринов с аммиачными и аква-комплексами меди [36]. В растворах Си(НОз)2 в 90%-ом этаноле формируется чисто гидратная сольватная оболочка иона т.е. [Си(Н20)в] , которая при насыщении газообразным ЫНз превращается в гексааммиакат [Си(КНз)б] . Известна константа устойчивости в воде тетрааммиаката [37], равная 5 10 . Присоединение пятой и шестой молекул N113 [Си(ЫНз)4] + происходит с очень небольшой энергией, поэтому в переходном состоянии реакции гексааммиаката с НгП участвует тетрааммиакат, который реагирует аналогично Н С14", HgI4 , Hg( NS)4 , Со(СНзСОО)4 и другим тетраэдрическим комплексам. Оказалось, что реакция хлорофиллового лиганда с гидратом и аммиакатом Си + проходит с умеренно низкой скоростью 0,13 и 0,012 л моль с" , соответственно, с очень большой энергией и энтропией активации, в среднем 173 кДж/моль и 340 Дж - МОЛЬ" К" . Такие необычные энергетический и энтропийный эффекты, как предполагается [36], обусловлены освобождением реагента (сольвата Си , [Си(ННз)б] +) от второй и более удаленных сольватных оболочек в процессе активации реагирующей системы. [c.337]

В молекулах воды, находящихся в свободном (и невозбужденном) состоянии расстояние между ядрами атомов водорода и кислорода равно 0,9568 А и угол между направлениями связей составляет 105°03, отсюда расстояние между ядрами атомов водорода равно 1,54 А. В других состояниях воды эти параметры ее молекул под влиянием взаимодействия их с соседними молекулами или ионами могут в небольшой степени изменяться. Так, в кристаллах льда указанный угол между направлениями связей приближается к тетраэдрическому углу 109°28, а расстояние между ядрами атомов водорода и кислорода увеличивается до 0,99 А. В других состояниях воды происходят те или другие деформации молекул, в особенности под действием элек- / ] У-V трического поля, создаваемого [c.80]

Молекула обладает центром симметрии, если отражение каждого из атомов через этот центр приводит к совпадению с другим идентичным атомом. Если в гипонитрит-ионе (рис. 4-2) атом кислорода А передвинуть через центр инверсии на такое же расстояние на противоположной стороне от центра, он совпадет с другим атомом кислорода. То же относится к атому В и к обоим атомам азота. При этом молекула обладает центром симметрии. Ни одна из молекул, изображенных на рис. 4-3, и никакая иная тетраэдрическая молекула не имеют центра инверсии. Другими примерами молекул или ионов, которые, как легко показать, имеют центр симметрии, являются 1,4-диоксан, Ni( N) , гранс-дихлорэтилен и гранс-дихлортетрамминко-бальт(П1). Молекула С1НС = СНВг цис или транс) не имеет центра симметрии, поскольку эта операция симметрии, примененная к брому или водороду, не приведет к совпадению. При [c.118]

Все четыре атома азота этой молекулы могут образовывать координационную связь с атомом металла. Так, ион Zn + образует с треном комплекс, в котором каждый из четырех атомов азота использует свою неподеленную пару электронов для образования связи с атомом цинка, в результате чего атомы азота располагаются примерно тетраэдрически вокруг центрального атома. Константа образования [2п(трен)2+]/[2п2+] [трен] для комплекса трена и 2п +, равная 4,5-lO S более чем в 400 000 раз больше константы равновесия реакции между ионом цинка и четырьмя молекулами аммиака, которую можно записать в виде соотношения [2п(ЫНз)4 ]/[2п2+] [ЫНз] . Столь большое значение константы образования комплекса 2п(трен)2+ обусловлено главным образом энтропийным фактором (вследствие того что в данном случае четыре атома азота не могут свободно перемещаться в растворе независимо друг от друга, поскольку они связаны между собой и находятся приблизительно на таком же расстоянии друг от друга, как и в комплексе). [c.483]

Хотя Милликен и его сотрудники [39] соглашаются с тем, что невысушенный копреципитат или гидрогель алюмосиликата имеет, повидимому, структуру кислоты типа Бренстеда, в которой каждый атом алюминия в гидрогеле может образовать кислотный центр ИЛИ центр, способный реагировать с основанием, однако в отношении химизма прокаленного катализатора они придерживаются совсем другого взгляда. Их мнение таково, что прокаливание сильно разрушает кислоту типа Бренстеда вследствие потери воды при реакции иона кислорода с кислотными водородами из двух тетраэдрических молекул окиси алюминия. Предполагается, что происходит аггломерация окиси алюминия и кремнезема в смесь, состоящую из частиц у-окиси алюминия и кремнезема. Такое предположение подтвердилось при исследовании истинной плотности алюмосиликатных катализаторов. [c.21]

Важно подчеркнуть, что выводы теории ОЭПВО о геометрическом строении молекул легко экстраполируются на более сложные молекулы и ионы, чем рассмотренные в табл. 10.3—10.5. В каждом случае необходимо выделить фрагмент, содержащий центральный атом, координирующий около себя другие атомы или их группировки, и установить число и тип окружающих данный атом электронных пар. Таким образом, нетрудно определить, например, структуру молекулы Ра. Каждый атом фосфора в ней имеет три соседа и, кроме того, сохраняет одну неподеленную электронную пару. Следовательно, должна реализоваться тетраэдрическая конфигурация осей электронных пар, отвечающая молекулярной структуре XXIV [c.403]

Связь структурных параметров с общим зарядом на молекулах и ионах не исчерпывается соединениями с группами СЮ3, но распространяется и на другие изоэлектронные тетраэдрические молекулы и ионы. Такая зависимость осуществляется, например, в ряду ионов и молекулы FjSO [c.215]

Образовавшийся ион гидроксония гидратируется другими молекулами воды с возникновением ионов Н5О2+, Н9О4+ и, возможно, других. Эти ионы можно записать как комплексные [Н(Н20)2]+ и [Н(Н20)4]+. Следовательно, можно предположить, что протон Н+ проявляет координационные числа 1,2 и 4. Ион [Н(НгО)4]+ имеет тетраэдрическое строение, хотя в этом ионе ион гидроксония имеет координационное число 3 (рис. 3.18, а). [c.124]

Как уже указывалось, четыре валентности атома углерода имеют тетраэдрическое расположение. Такое расположение характерно для многих других молекул и ионов, в которых центральный атом имеет четыре ближайших соседа (ЗпСЦ, 50 , P0 и др.). Однако не всегда координационному числу 4 отвечает тетраэдрическое расположение связей. Например, ион [Рс1С141 имеет плоскую квадратную конфигурацию. Возможны также различные значения валентных углов при окружении цент- [c.62]

Кислородные соединения фосфора устойчивы. Так, для иона ортофосфата Р04 А0°29а = —1024,5 кДж, а для водной Н3РО4 Д0°298 = —1146,1 кДж. Высокой устойчивостью обладает и молекула Н4Р2О7, содержащая связь —Р—О—Р— (ДО°298 = —2278,9 кДж в водном растворе). Для сравнения кислородных соединений с водородными укажем, что значения ЛЯ°29з и Д( °298 для фосфина (газ) положительны (соответственно 9,23 и 18,22 кДж, по другим данным 5,4 и 13,3 кДж,) что свидетельствует о неустойчивости фосфина, в отличие от аммиака (ДО°29а = —16,6 кДж). Значение АС°298 диссоциации иона фосфония на фосфин и ион Н+ близко к нулю. Отсюда следует, что водородные соединения фосфора не могли бы играть той роли в процессах метаболизма, которая выпала на долю различных производных аммиака, и, напротив, кислородные соединения фосфора вполне могли вступать в разнообразные сочетания с другими компонентами с сохранением устойчивости тетраэдрической группировки типа РО4. [c.181]

Механизм реакции Канниццаро бьш устаиовлен сто лет спустя после открытия самой реакции. Тетраэдрический анионный интермедиат, образующийся в результате нрисоединения к альдегиду гидроксид-нона, служит источником гидрид-иона, который акцептируется второй молекулой альдегида. В конечном итоге одна молекула альдегида окисляется, а другая восстанавливается [c.1312]

Это соединение относится к группе кристаллогидратов, в которых имеются дополнительно молекулы воды кроме тех, которые координированы вокруг металла [215]. Эти добавочные молекулы воды действуют как вторичные цепи, соединенные посредством Н-связей, с одной стороны, с молекулам,и воды, координированными катионом, а с другой — с атомами кислорода анионов. Кристаллогидрат Ре304-7Н20 имеет моноклинную син-гонию [205]. Ион Ре + окружен октаэдрически шестью молекулами воды каждый Эти шесть молекул воды образуют водородные связи с атомами кислорода тетраэдрической сульфатной группы и седьмой молекулой воды, не координированной катионом На рис. 34 изображена схема водородных связей рассматриваемой системы [c.73]

Смотреть страницы где упоминается термин Другие тетраэдрические молекулы и ионы: [c.11] [c.602] [c.602] [c.65] [c.228] [c.185] [c.185] [c.239] [c.28] [c.429] [c.219] [c.6] [c.171] [c.58] [c.191] [c.178] [c.455] [c.41] [c.292] [c.409]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология