Образование атомами u(I), Ag(l) и Au(l) трех связей

Делокализованная л-связь. Рассмотрим химические связи в карбонат-ионе С0 Этот ион имеет треугольное строение. Атом углерода за счет электронов р -гибридных орбиталей образует три связи, лежащие в плоскости под углом 120°, Четвертый электрон углерода образует л-связь. Валентное насыщение одного атома кислорода достигается за счет образования л-связи, двух других -за счет присоединения электрона. Строение такого иона изображают формулой [c.71]

Решение. Запишем электронную формулу В ls 2s 2p. Как видно, в нормальном состоянии атом бора содержит один неспаренный электрон. В то же время бор находится в третьей группе периодической системы элементов и способен проявлять в соединениях валентность, равную трем, т. е. может образовать три химические связи. Это становится возможным при энергетическом возбуждении атома В, которое происходит при взаимодействии с атомами Р, когда один 5-электрон переходит на свободный /3-подуровень. Так как все три связи в ВРз равноценны, происходит смешивание, гибридизация атомных орбиталей с образованием трех энергетически равноценных хр -орбиталей, которые взаимодействуют с р-орбиталями атомов фтора [c.30]

В соответствии с электронной конфигурацией атом кислорода может образовать две о-связи (координационное число атома кислорода в этом случае равно двум), либо иметь координационное число три или четыре за счет образования одинарных ковалентных связей. [c.470]

Рассуждая аналогично, можно было бы ожидать, что атом углерода- будет давать три связи, направленные под углом 90° друг к другу (р-электроны), и одну связь, образованную -электроном, направление которой может быть произвольным, поскольку -орбиталь имеет сферическую симметрию. [c.163]

Гибридизация одной -и двух р-орбиталей ( р -гибридизация) имеет место при образовании соединений бора. Как уже указывалось (см. стр. 158), возбужденный атом бора обладает тремя неспаренными электронами — одним -электроном и двумя р-электронами. Из этих орбиталей образуются три эквивалентные р -гибридные орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу (рис. 78). Действительно, как показывают экспериментальные исследования, молекулы таких соединений бора, как ВХз (X — галоген), В(СНз)з — триметилбор, В(ОН)д — борная кислота, имеют плоское строение. При этом три связи бора в указанных молекулах одинаковой длины и расположены под углом 120° друг к другу. [c.167]

Рассуждая аналогично тому, как в случае Н2О или МНз, можно было бы предполагать, что атом углерода будет образовывать три связи С—Н, направленные под прямым углом друг к другу (р-электроны), и одну связь, образованную 5-электроном, направление которой было бы произвольным, поскольку з-орбиталь имеет сферическую симметрию. [c.84]

Таким образом, атом азота содержит три неспаренных электрона, которые могут участвовать в образовании трех ковалентных связей. Эта возможность реализуется, в частности, в молекуле азота, где атомы образуют друг с другом три связи Ы Ы-., одна из которых а-связь, две другие — я-связи. Высокой прочностью тройной связи объясняется сравнительная химическая инертность свободного азота энергия диссоциации свободного азота на атомы составляет 940 кДж/моль. [c.168]

Одновалентный атом имеет только одну орбиталь, которая может участвовать в образовании связи, но атомы с валентностью 2 и более должны образовывать связи, используя по крайней мере две орбитали. Так, атом кислорода имеет две наполовину заселенные орбитали, определяющие его валентность, равную двум. Кислород образует простые связи за счет перекрывания этих орбиталей с орбиталями двух других атомов. Согласно принципу максимального перекрывания, ядра этих двух атомов должны образовывать с ядром кислорода угол 90°, так как в образовании связи участвуют р-орбитали кислорода, расположенные взаимно перпендикулярно. Аналогичным образом следовало бы ожидать, что при образовании трех простых связей у атома азота, имеющего три взаимно перпендикулярные р-орбитали, углы между связями должны составлять 90°. Однако в действительности наблюдаемые величины валентных углов отличаются так, в молекуле воды они составляют 104°27, в молекуле аммиака — 106°46 [5], а в спиртах и простых эфирах углы еще больше (табл. 1.5). Этот вопрос будет обсуждаться в разд. 1.11 здесь же важно отметить, что ковалентные соединения действительно имеют определенные углы между связями, и хотя атомы постоянно колеблются, средние положения для каждой молекулы данного соединения остаются неизменными. [c.19]

Такое возбуждение допускается правилами отбора (см. раздел 3.9) и требует затраты энергии около 96 ккал/моль (403 кДж/моль), которая компенсируется затем при образовании двух дополнительных связей С—Н, энергия каждой из которых составляет 104 ккал/моль (437 кДж/моль). Однако четыре связи, которые теперь способен образовать углеродный атом, должны быть неравноценны, так как три из них осуществляются АО р-типа, а одна — 5-типа. [c.143]

Рассмотрим электронное строение молекулы аммиака. Атом азота имеет пять валентных электронов, три из них участвуют в образовании трех а-связей с атомами водорода, каждый из которых при- [c.83]

Если заместить атом кремния в кристаллической решетке на элемент III группы (В, А1, Ga, In), имеющий на один валентный электрон меньше, то механизм возбуждения электрической проводимости будет иным (рис. 133, а, б). Атом бора образует три ковалентные связи с соседними атомами кремния за счет собственных электронов. Четвертая ковалентная связь в невозбужденном кристалле ( 0К) сформироваться не может, вследствие чего атом бора в решетке не имеет устойчивой электронной конфигурации (октета). При нагревании связи между атомами кремния ослабляются и становится возможным переход электрона от одного из соседних атомов кремния к бору с образованием четвертой ковалентной связи (пунктирная стрелка на рис. 133, а). Для такого перехода требуется затратить некоторую энергию АЕа, которая значительно меньше энергии АЕ, необходимой для перехода электрона в зону проводимости. [c.315]

При образовании из атомов данного неметалла простого вещества каждый атом тоже должен образовывать по три связи за счет спаривания своих р-электронов с р-электронами других таких же атомов. [c.39]

Решение. Атом азота, которому недостает трех электронов до полного октета может достигнуть электронной конфигурации из восьми электронов в результате образования трех ковалентных связей. Это и происходит в элементном азоте путем образования тройной связи в молекуле N2. Три пары электронов здесь принадлежат одновременно двум атомам азота [c.147]

В этой структуре каждый атом хлора имеет ковалентность 7, что соответствует номеру группы в периодической системе. При образовании семи ковалентных связей атом хлора может использовать три Зс -орби-тали вместе с Зз- и Зр-орбиталями. [c.207]

Знание электронной структуры указанных металлов позволяет легко объяснить, почему именно так изменяются их свойства. Атом калия имеет только один электрон сверх заполненной оболочки аргона. Этот электрон может быть использован для образования одинарной ковалентной связи с другим атомом калия, как в двухатомных молекулах Кг, присутствующих в парах калия вместе с одноатомными молекулами К. В кристаллах металлического калия каждый атом калия имеет некоторое число соседних атомов, расположенных на одинаковом расстоянии. Он удерживается соседними атомами благодаря единственной ковалентной связи, которая резонирует между двумя соседними атомами. В металлическом кальции на каждый атом кальция приходится два валентных электрона, и это позволяет каждому атому образовывать две связи с соседними атомами. Такие две связи резонируют между положениями кальций — кальций, создавая общую связывающую силу в этом металле, в два раза превышающую силу связи между атомами в металлическом калии. Аналогичным образом у скандия с его тремя валентными электронами связь в три раза прочнее, чем у калия. [c.493]

Решение. Все три связи В — I в молекуле Big одинаковы. Молекула может иметь форму правильного треугольника, если атом бора находится в плоскости, образованной тремя атомами иода [c.35]

Такой результат является следствием образования карбкатиона в качестве промежуточного соединения. В этом карбкатионе прохиральный атом углерода находится в состоянии / -гибридизации и имеет три связи, ориентированные в одной плоскости. Атака такого карбкатиона анионом брома равновероятна с обеих сторон. [c.256]

Атом бора имеет три валентных электрона и четыре валентные орбитали. Обычно он использует три орбитали, образуя 5р -гибриды в таких соединениях, как ВРз- Углерод имеет четыре валентных электрона и четыре орбитали. За исключением тех случаев, когда он образует кратные связи, эти орбитали используются для 5р -гибридизации. Атом азота имеет пять валентных электронов и четыре орбитали. Как правило, он образует три связи с другими атомами в структурах с тетраэдрической конфигурацией, а четвертая гибридная 5р -орбиталь у него занята неподеленной электронной парой (разд. 13-3). Углерод и азот способны образовывать двойные и тройные связи в результате я-перекры-вания, обсуждавшегося в разд. 13-4. По сравнению с длиной простой связи длина двойных связей, образуемых этими элементами, сокращается на 13%, а длина тройных связей-на 22%. Прочность кратной связи повыщается благодаря наличию электронов на связывающей молекулярной п-орбитали, возникающей в результате перекрывания атомных я-ор-биталей. Но перекрывание я-типа между орбиталями становится достаточно больщим для возникновения связи только при близком расположении атомов. По этой причине 81 и другие элементы третьего и следующих периодов неспособны образовывать кратные связи. Кремний имеет 10 внутренних электронов по сравнению с 2 в атомах С и N. Отталкивание этих внутренних электронов не позволяет двум атомам 81 сблизиться настолько, насколько это необходимо для достаточного я-перекрывания р-орбиталей и возникновения двойных связей. Несмотря на все попытки химиков синтезировать соединения со связями 81=81 и 81=С, ни одна из них до сих пор не увенчалась успехом. За небольшими исключениями, образование двойных и тройных связей ограничено элементами второго периода, в атомах которых число внутренних электронов не превышает 2. Исключения, к числу которых относятся 8=0, Р=0 и 81=0, объясняются перекрыванием между р- и -орбиталями, этот вопрос будет рассмотрен в разделе, посвященном кремнию. [c.271]

Более сложная зависнмость имеет место при образовании связей атомом углерода. Как уже указывалось, этот атом в возбужденном состоянии обладает четырьмя неспареннымн электронами— одним 5-электроном и тремя р-электронами. Рассуждая аналогично, можпо было бы ожидать, что атом углерода будет давать три связи, направленные под углом 90° друг к другу (р-электро-ны), и одну связь, образованную. -электроном, направление которой может быть произвольным, поскольку 5-орбиталь имеет сферическую симметрию. [c.85]

На расстояниях, меньших, чем сумма ван-дер-ваальсовых радиусов взаимодействующих молекул, между последними возможно образование слабых химических связей. Различие между сильными и слабыми химическими связями в основном количественные, а именно энергия образования слабых связей на 1—2 порядка ниже энергии образования ковалентной связи. Одной из основных форм слабых взаимодействий являются водородные связи, обозначаемые X—Н... , где X — атом, имеющий сильную химическую связь с водородом, а V — практически любой атом. Различают внутреннюю водородную связь, действующую между атомами одной молекулы (их наличием объясняются конформационные переходы в молекулах н-алканов от шахматной к затененной конформации [27]), и межмолеку-лярную водородную связь. Связь X—Н главным образом ковалентная, но вследствие связывания Н...У указанная связь ослабляется, в результате чего несколько увеличивается расстояние X—Н. Характерным признаком водородной связи служит уменьшение расстояния Н...У по сравнению с суммой нан-дер-ваальсовых радиусов. Водородная связь строго направлена и ненасыщаема. По энергии образования ( обр) и расстоянию между атомами водородные связи делятся на три вида [17] [c.18]

Как мы видели, тригонально-пирамидальное строение имеет молекула аммиака НаЫ. Согласно методу валентных связей в ней атом азота находится в состоянии 5р -гибридизации. Из четырех вр -гибридных орбиталей азота три участвуют в образовании трех ст-связей Ы—Н, а четвертую орбиталь занимает несвязывающая электронная пара. В терминах метода молекулярных орбиталей это соответствует заполнению трех связывающих и одной почти несвязывающей молекулярной ст-орбитали [c.100]

Положительный заряд принадлежит целому иону, и все четьь ре связи азота с водородом абсолютно равноценны. Однако, как это видно из электронной формулы иона аммония, три электронные пары (три связи) в этом ионе образованы за счет валентных электронов азота и водорода, четвертая электронная пара (четвертая связь) путем взаимодействия неподелен-ной электронной пары азота с вакантной орбпталью иона во/ю-рода. Такой способ образования химической связи называется донорно-акцепторным, а образовавшаяся связь — донорно-акцепгорной. В качестве донора выступает атом, имеющий не-поделенную пару электронов (донор электронной пары), акцептором является ион водорода, имеющий вакантную орбиталь (акцептор электронной пары). [c.79]

Более сложная зависимость имеет место при образовании связей атомом углерода. Атом углерода в возбужденном состоя-НИИ обладает четырьмя неспареинымн электронами - одним электроном и тремя р-электронамн. В соответствии с этим можно ожидать, что атом углерода должен образовывать три связи, направленные под углом 90 друг к другу (р-электроны), и одну связь, образованную -электроном, направление которой может быть произвольным, поскольку 5-орбиталь имеет сферическую симметрию. Связи, образованные р-электронами, должны быть более прочными, чем связь, образованная 5-электроном, так как в отличие от 5-орбиталей р-орбитали имеют вытянутую от ядра форму и сильнее перекрывают орбитали других атомов, образующих связь с углеродом. Вместе с тем установлено, что все связи атома углерода равноценны и направлены к вершинам тетраэдра (угол между ними составляет 109,5 ). [c.91]

С точки зрения образования донорно-акцепторпой связи интересно дать современное, более правильное объяснение амфотерности гидрата окиси алюминия в молекулах А1(0Н)з вокруг атома алюминия имеется 6 электронов — незаполненная электронная оболочка. Для завершения этой оболочки не хватает двух (1 пары) электронов. И когда к гидрату окиси алюминия прибавляют раствор щелочи, содержащей большое количество гидроксильных ионов, каждый из которых имеет отрицательный заряд и три неподеленные пары электронов (ОН) , то ионы гидроксила атакуют атом алюми-ния, электронная оболочка которого не завершена [c.92]

Химия азота в значительной мере определяется двумя важными обстоятельствами. Первое из них состоит в том, что атом азота может образовать не более четырех ковалентных связей, так как имеет три неспаренных электрона и одну электронную пару 2 . Второе заключается в отсутствии у азота -орбиталей. Наличие свободных -орбиталей у фосфора и его аналогов обусловливает возможность возникновения связей за счет перехода электрона от донора на эти орбитали. Поэтому фосфор может проявить более высокую (максимальную) валентность, чем азот, т. е. быть пятивалентным. Однако р-электроны азота способны к образованию прочных я-связей, которых фосфор не дает. Ионы содержатся в небольшом числе соединений азота (например, в LiзN) и вообще для химии азота нехарактерны. [c.173]

Атом азота молекулы аммиака ш.1еет четыре электронные пары (обозначенные двумя точками), три из которых заняты п трех ковалентных связях МН. Четвертая элекфонная пара свободна и может быть предоставлена для образования ковале1[тной связи с протоном, не имеющем электронной пары и способным принять ее с образованием четвертой ковалентной связи КН, что приводит к возникновению иона аммония. Таким образом, аммиак является основанием ио Льюису, а ион водорода — кислотой по Льюису. [c.114]

Способность атома Y принимать участие в Н-связях нередко ассоциируется с присутствием у Y так называемых неподеленных пар электронов. Атом азота в пиридине С5Н5 N имеет одну неподеленную пару электронов и может принимать участие в образовании одной Н-связи. Атом кислорода в воде имеет две неподеленные пары электронов и соответственно способен участвовать в двух Н-связях. Каждый из атомов хлора в I 4 имеет три неподеленные пары электронов повидимому, каждая из них может принимать участие в одной связи. Способность молекул RX—Н и YRj образовывать Н-связи существенно зависит от вида молекул. Например, карбонильная группа )с=о в кетонах образует менее прочные Н-связи с гидроксилом О—Н, чем KapooHHJjbHBH группа в карбоновых кислотах. В спиртах кислород гидроксила способен присоединять группы О—Н с образованием [c.57]

Иначе происходит образование двойных и тройных связей в ненасыщенных соединениях. В этилене, например, каждый углеродный атом образует связи с тремя партнерами, на что расходуются электроны 5-атомной и двух р-атомных орбиталей (5р -гибридиза-ция). Получающиеся три а-связи располагаются в одной плоскости под углом в 120° (рис. 1). Остающиеся у углеродных атомов негибридизированные р-электроны, орбитали которых располагаются перпендикулярно плоскости о-связей, перекрываются друг с другом, образуя л-связь. Так как перекрывание орбиталей здесь не такое глубокое, то п-связь значительно лабильнее и легче поляризуется и разрывается, чем о-связь. [c.17]

Рассмотрим вначале структуру, которую можно ожидать для соединения водорода с фтором — самым легким элементом седьмой группы. Атом водорода имеет одну орбиталь и один электрон. Следовательно, он может достигнуть конфигурации гелия в результате образования одной ковалентной связи с другим элементом. Фтор имеет семь электронов на внешней оболочке ( -оболочке). Эти семь электронов занимают четыре орбитали -оболочки. Они соответственно образуют три пары электронов на трех орбиталях, а на четвертой орбитали имеется один электрон. Отсюда следует, что атом фтора также может достигнуть аргоноидной конфигурации путем образования одной ковалентной связи с использованием одного своего электрона. Таким образом, приходим к выводу, что фтористый водород имеет молекулу следующего строения [c.131]

Таким образом, в молекуле все четыре валентные X- и р-орбитали каждого атома должны быть заняты электронами—ни одна из них не остается вакантной. Они могут превратиться в сг-и тГ Связывающие орбитали либо остаются несвязывающими орбиталями. Каждый атом способен образовывать не более двух я-связей, поскольку перпендикулярно оси ст-связи может располагаться не более двух р-орбиталей. Следует отметить, что атомы элементов VII, VI, V и IV групп периодической системы обычно имеют в ковалентных молекулах соответственно три, две, одну или ни одной пары несвязывающих электронов. Это объясняется наличием у атома определенного числа валентных электронов разность между числом 8 и числом валентных электронов указывает минимальное число ковалентных связей, необходимых для насыщения валентности данного атома, или, другими словами, для полного использования его валентных 5-и р-орбиталей. Например, фтор, относящийся к VII группе, обычно образует одну ковалентную связь и имеет три неподеленные пары, а кислород, относящийся к VI группе, образует две ковалентные связи и имеет две неподеленные пары. Впрочем, число неподеленных пар может увеличиваться в результате переноса электронов (каждый электрон, приобретаемый атомом за счет электронного переноса, уменьшает на единицу число ковалентных связей и увеличивает на единицу число неподеленных пар данного атома) и, наоборот, уменьшаться вследствие образования донорно-акцепторной связи, как это описано в следующем разделе. [c.121]

Одна 5-орбиталь и три р-орбитали атома углерода способны образовать четыре одинаковые орбитали, которые принято называть гибридными. Гибридная орбиталь сильно вытянута в одну сторону от ядра, что обусловливает более сильное перекрытие электронных облаков других атомов, чем перекрытие только 5- и рчэрбиталей. Это приводит К образованию весьма прочных связей. Все четыре гибридные орбитали атома углерода располагаются под углом 109,5° друг к другу, они направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого находится атом углерода. В этом случае говорят об хр -гибридизации внешних электронных облаков атома углерода, которые образуют четыре одинаковые о<вязи. Известна способность углеродных атомов образовывать между собой двойные связи. [c.101]

Такой результат является следствием образования в качестве пpo жуточного продукта карбокатиона, в котором атом углерода находится зр -гибридизации и имеет три связи, находящиеся в одной плоскос Атака такого карбокатиона анионом брома равновероятна с обеих стороь [c.71]

В качестве лиганда в комплексах переходных металлов диоксид серы может вести себя различным образом 1) атом серы образует ординарную связь М—5 с атомом металла, и все три связи, исходящие от атома серы, размещаются пирамидально, как это имеет место в 1г (РРЬзЬС (СО) ЗОг [4] 2) атом серы использует свою неподеленную электронную пару для образования а-связи с металлом, который в свою очередь образует л-связь с серой, что делает связь М = 5 кратной пример— [Ки (ЫНз)4502С1]С1 [5а] 3) молекула 502 присоединяется к одному и тому же атому металла как через серу, так и кислород [56] 4) молекула 502 является мостиковой для двух атомов металла [5в]. В случае 3 строение 50г существенно [c.456]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология