Полярность орбиталей

Этим же принципом и электростатическим отталкиванием, влекущим за собой как бы пространственное избегание парами электронов друг друга, обусловлены, очевидно, противоположные полярности орбиталов 4а и 5а, а следовательно, и малый дипольный момент молекулы СО. [c.400]

Интересно отметить, что гибридные 5р й-орбитали по теории валентной связи направлены к вершинам тригональной бипирамиды, и они не являются эквивалентными, как. например, 5/ -орбитали. И действительно, для этой гибридизации было показано , что максимальное перекрывание орбиталей окружающих атомов с экваториальной орбиталью центрального атома происходит на несколько меньшем межъядерном расстоянии, чем с полярной орбиталью. Однако следует еще раз подчеркнуть, что это просто удобное описание, а не объяснение различия в длине между полярной и экваториальной связями. [c.221]

Иная картина возникает, если ион попадает в октаэдрическое, тетраэдрическое или иное окружение (менее симметричное, чем сферическое). Допустим, положительный ион -элемента находится в октаэдрическом окружении отрицательно заряженных ионов или полярных молекул. В этом случае гг - и с2 /2-электроны испытывают большее электростатическое отталкивание от лигандов, чем йху-, г/г- и хг-электроны (рис. 207). Следовательно, энергия -электронов в этих условиях не одинакова в 2- и а,2 у 2-состоянии энергия выше, чем в 5,-, и ,уг-состоянии. Таким образом, если в свободном или находящемся в сферическом поле ионе пять -орбиталей имеют одинаковую энергию, то в октаэдрическом поле лигандов они разделяются на две группы с разными энергиями — в три и две орбитали (рис. 208). [c.505]

Энергия связи 51—О (461 33 кДж/моль) гораздо выше, чем у связей С—С и С—О (335 4-356 кДж/моль), а ее полярность 1 = (4,35,0) 10 ° Кл-м намного меньше вычисленной из электроотрицательностей кремния и кислорода, хотя и выше полярности связи С—О [д, = (3,03,7) 10 ° Кл-м. Длина связи (0,163 нм) ца (Ц)2 нм меньше суммы ковалентных радиусов 51 и О. В силоксанах угол связи 51—О—51 (130—160°) значительно больше обычного валентного угла кислорода в 5/ -гибридизации (109°) и не является жестким. Электронодонорные свойства кислорода в них заметно ослаблены по сравнению с их углеродными аналогами. Эти аномалии объясняются участием р-электронов си-локсанового кислорода и вакантных З -орбиталей кремния в Рл — л-сопряжении, которое усиливается под влиянием электроноакцепторных и ослабляется под влиянием электронодонорных заместителей у кремния. Оно не препятствует свободному вращению вокруг связи 51—О, потенциальный барьер которого очень мал (не более нескольких десятых килоджоуля на моль). В цикло- [c.462]

Проведенное выше рассмотрение характера связи в HF показывает, что не сушествует чисто ионных, как и чисто ковалентных связей. Не существует и принципиального различия между этими двумя типами связи-они лишь являются предельными случаями непрерывного ряда связей с различной полярностью. В рамках теории молекулярных орбиталей гораздо большее значение, чем оценка ионного характера связи, имеет близость энергетических уровней взаимодействующих орбиталей двух атомов. Эта степень близости уровней связана с электроотрицательностью атомов. [c.537]

Наоборот, если энергия взаимодействия молекул АиА или В и В больше, чем А и В, то одинаковые молекулы каждого компонента предпочтительно будут связываться между собой и растворимость понизится. Это часто наблюдается при значительной полярности одного из компонентов раствора. Этим, например, можно объяснить плохую растворимость полярных молекул НС1 в бензоле. Этим же объясняется небольшая растворимость неполярных и малополярных веществ в полярном растворителе, например в воде. Как известно, положительный заряд в молекулах воды сосредоточен на атомах водорода, а отрицательный — на орбиталях двух электронных пар атома кислорода это приводит к значительному разделению зарядов, что вызывает интенсивную ассоциацию воды (за счет водородных связей). Поэтому притяжение неполярных молекул неэлектролита к молекулам воды будет меньше, чем притяжение молекул воды друг к другу. [c.141]

При очень высокой полярности связи [ 1 л 3 10" Кл м (9Д)] электронный заряд на связывающей орбитали уже не распределен между двумя ядрами, а практически сосредоточен в области одного ядра, как, например, у ядра Р в молекуле ЫаР. Здесь связывающая орбиталь мало отличается от атомной орбитали фтора Хр,.т. е. [c.90]

В заключение отметим, что несмотря на успехи теории кристаллического поля, связанные, в основном, с учетом симметрии, особенно для соединений с ионной связью, она ограничена. Опыты по электронному парамагнитному резонансу показывают, что вопреки теории кристаллического поля электронная плотность не сосредоточена на лигандах и центральном ионе, а частично размазана в объеме комплексного иона, т. е. связь в координационных соединениях не ионная, а ковалентная с большей или меньшей полярностью. Для описания такой связи необходимо привлечь теорию молекулярных орбиталей как более общую, чем электростатическая теория ионной связи. [c.125]

Согласно Н. Д. Соколову, при образовании водородной связи помимо чисто электростатического эффекта взаимодействия полярных связей А— Н и В—Кз происходит делокализация электронного заряда, т. е. частичный перенос заряда от молекулы донора В—К2 к молекуле акцептора —Н. Для упрощения рассмотрим только мостик А—Н...В. В связи А—Н положительный заряд на самом атоме Н мал. Но в процессе образования Н-связи электронный заряд с атома Н перетекает на атом А, тем самым высвобождая 5-орбиталь водорода для приема от атома В электронного заряда неподеленной [c.137]

Различие в энергии исходных атомных орбиталей определяет полярность связи. Величина Ь (рис. 28) является мерой ионности, а величина а - ковалентности связи. [c.52]

Одним из важнейших классов химических соединений являются комплексные соединения ионов металлов с различными полярными молекулами и ионами. Последние в химии комплексных соединений называют лигандами. Связь между центральным ионом и лигандом называется координационной связью. Существенной особенностью координационной связи является участие в ее формировании ( -орбиталей центрального иона, а в случае лантанидов и актинидов также и /-орбиталей, что приводит к сильной делокализации связи и существенному влиянию связей металл — лиганд друг на друга. [c.29]

Гетеролитическая диссоциация и рекомбинация требуют существования в качестве исходной или конечной частицы молекулы или иона с незаполненной орбиталью. Такие частицы, по-видимому, могут существовать только в газовой фазе и в неполярных растворителях. В полярных растворителях, молекулы которых имеют атомы с неподелен-ными парами электронов, дни будут существовать только в виде соответствующих комплексов. [c.104]

Кислотные свойства бинарных гидридов, кроме прочего, зависят от величины положительного заряда на атоме водорода (табл. В.19). Определенную роль играют также электронодо-норные свойства атома, связанного с протоном. Так, фторид-ион—сильный донор (разд. 35.3), поскольку его электронные пары сосредоточены в небольшом пространстве (для них невозможно нахождение на -орбиталях). Вследствие этого, несмотря на сильную полярность связи Н—Р, плавиковая кислота в водном растворе — кислота слабая (разд. 33.4.4). [c.467]

Реакции образования полярных ковалентных или ионных соединений из неполярных ковалентных могут быть поняты на основе рассмотрения электронной конфигурации атомов (шесть валентных электронов). При использовании двух наружных наполовину занятых р-орбиталей атомы могут образовать две простые ковалентные связи, причем атом халькогена обычно заряжен отрицательно. [c.514]

При достаточно полярном характере связи Z—X, обусловленном большой разностью электроотрицательностей, на центральном атоме возникает поле положительного заряда. Это поле несколько сжимает электронные облака центрального атома, причем орбитали гз и йх у благодаря своей большей поляризуемости сжимаются сильнее, чем другие -орбитали. Та ким образом, сильная полярность связей в молекуле из-за большой разности электроотрицательностей может сказываться на размерах 3s-, Зр- и З -орбиталей, что в свою очередь делает возможным осуществление вышеуказанной гибридизации. [c.518]

Мы уже указывали, что способность иона металла координировать вокруг себя лиганды, например молекулы воды, можно объяснить возникающим при этом льюисовым кислотно-основным взаимодействием (см. разд. 15.10). При таком подходе основание, т. е. лиганд, можно рассматривать как донор пары электронов. Эти электроны принимает вакантная гибридная орбиталь иона металла, играющего роль акцептора (рис. 23.21). Однако можно предположить, что притяжение между ионом металла и окружающими лигандами обусловлено главным образом электростатическими силами притяжения между положительным зарядом на ионе металла и отрицательными зарядами на лигандах. При наличии ионных лигандов, например I или S N, электростатическое взаимодействие осуществляется между положительным зарядом на металлическом центре и отрицательным зарядом на каждом лиганде. Если же лигандами являются нейтральные молекулы, например HjO или NH3, отрицательные концы этих полярных молекул, где находятся неподеленные электронные пары, оказываются направленными в сторону металлического центра. В этом случае притяжение обусловливается силами ион-дипольного взаимодействия (см. разд. 11.5). Но в любом случае результат одинаков лиганды сильно связываются с металличе- [c.390]

Поскольку релаксация орбиталей в полярной химической связи сближает их энергии, то это приводит и к повышению прочности ковалентной связи. [c.142]

Органические соединения остальных переходных элементов. Переходные элементы остальных (кроме ПБ) побочных подгрупп периодической системы в проявляемых их атомами степенях окисления имеют незавершенные электронные -подоболочки предвнешнего уровня. Поэтому, наряду с образованием ординарной полярной ковалентной связи с углеродом за счет вклада внешних з- и р-орбиталей, они способны образовывать совершенно иные по строению и свойствам соединения за счет участия ( -орбиталей. В таких соединениях металл можно так же, как и соединения магния, бора, алюминия (см. выше), считать координационно ненасыщенным. Данная ненасыщенность металла теперь определяется наличием вакантных орбиталей не только на внешнем, но и на втором снаружи энергетических уровнях его атома. Природа вакантных орбиталей атома переходного элемента также отличается от орбиталей в- и р-элементов. Симметрия и пространственная протяженность -орбиталей переходного элемента позволяет им эффективно перекрываться с орбиталями большего числа атомов и удаленных на большее расстояние от металла, чем это возможно для з-или р-элемента. Поэтому часто органические соединения переходных металлов являются комплексными. С примерами таких комплексных элементоорганических соединений мы уже встречались ферроцен, дибензолхром, хелаты и др. (разд. 13.4). [c.599]

Как и следует из общих положений метода молекулярных орбиталей, а изучение природы химической связи в этих соединениях подтвердило такой вывод, прочность связи металла с органическим лигандом тем выше, чем сильнее перекрываются орбитали металла и лиганда, чем ближе энергии этих орбиталей, чем большее число связывающих и меньшее число разрыхляющих молекулярных орбиталей занято электронами. При детальном рассмотрении электронного строения отдельных комплексов показано, что при образовании тг-связи алкена с металлом происходит не только передача тг-электронов на вакантную орбиталь металла. Дополнительно осуществляется перенос электронов с других орбита-лей металла на разрыхляющие орбитали лиганда тг-симметрии. Это объясняет низкую полярность связи металл—лиганд в таких комплексных соединениях и повышает их кинетическую стабильность, [c.599]

Вследствие 5р -гнбридизации валентных орбиталей атома азота несвязывающее двухэлектронное облако отчетливо ориентировано в пространстве (см. рис. 50). Поэтому молекула НдЫ — резко выраженный донор электронной пары и обладает высокой полярностью (и, = = 0,49. 10-2 [c.347]

Укажите надлежащую гибридизацию валентных орбиталей центрального атома и предскажите форму и полярность каждой из следующих молекул а) СЗз б) СВГ4 в) РРз г) НзТе д) 81Н4 е) 8р2 ж) ВРз [c.597]

В комплексах ионов переходных металлов картина значительно усложняется, поскольку мы имеем дело с перекрыванием -орбиталей и располагаем многими лигандами. Рассмотрим, например, октаэдрический комплекс. Система координат, показаннная на рис. 10.25,Х, фиксирует положение истинных -орбиталей этого комплекса. Можно использовать локальную (штрихованную) систему координат, связанную с каждым лигандом, так что связь металл — лиганд теперь станет осью 2. Ось х находится в плоскости, образуемой г и г. На рис. 10.25,5 показана локальная система координат для лиганда Ь2. С помощью полярных координат лиганда можно связать координаты точки в штрихованной системе координат с координатами в нештрихованной системе координат. Выразим теперь координаты -орбитали, положение которой в нештрихованной системе координат известно, с помощью переменных в штрихованной системе координат. Полученные соотношения представлены в табл. 10.8, их можно распространить на комплексы любой геометрии. [c.114]

В первых трех молекулах делокализовапы я-связи, в ХеРг — а-связи. Валентные углы в этих молекулах хорошо объясняет метод Гиллеспи. В трехцентровых несвязывающих молекулярных орбиталях электронная плотность сосредоточена на-крайних атомах. Благодаря этому молекула Оз полярна, хотя она состоит из одинаковых атомов. [c.109]

Теория кристаллического поля. Эта теория рассматривает воздействие лигандов на -орбитали иона-комплексообразователя. Форма и пространственное расположение -орбиталей представлены ранее на рис. 1.7. В свободном атоме или ионе энергии всех -электронов, принадлежащих к одной и той же электронной оболочке, одинаковы — эти электроны занимают один энергетический уровень. Лиганды, присоединяемые к положительному иону-комплексообразователю, могут быть нли отрицательными ионами, или полярными молекулами, которые обращены к комплексообразователю своим отрицательным концом. Между электронными облаками -электронов и отрицательными лигана,ами действуют силы отталкивания, приводящие к увеличению энергий -электронов, Однако воздействие лигандов па различные -орбитали неодинаково. Энергия электронов иа -орбиталях, расположенных близко к лигандам, возрастает больше, а на -орбиталях, удаленных от лнгаилов, меньше в результате под действием лигандов происходит расщепление энергетических уровней ё-орбиталей. [c.122]

Теория кристаллического поля. В теории кристаллического поля (Ван-Флек) основной причиной стабильности комплекса считают электростатическое притяжение, возникающее между ионным или полярным лигандом (например, С1 , Н ,0) и центральным катионом. Рассматриваемые силы взаимодействия сходны с темн, которые су-шествуют в ионных кристаллах отсюда и происходит название теории. -Орбитали приведены на рис. 10. В свободном атоме или ионе энергии всех -электронов, принадлежащих к одной и той же электронной оболочке, одинаковы. Эти электро1И ,1 занимают одии энергетический уровень и потому вырождены. Лиганды, присоединенные к положительному иону, являются или отрицательными ионами, или полярными молекулами, повернутыми к комплексооб-разователю своим отрицательным концом. Между -орбиталями и отрицательными лигандами действуют силы отталкивания, увеличивающие энергию -электронов. В результате этого взаимодействия энергия электронов на -орбиталях, расположенных близко к лигандам, возрастает, а энергия электронов на -орбиталях, удаленных от ли1андов, уменьшается т. е. под действием лигандов происходит расщепление энергетических уровней -орбиталей и вырождение снимается. Так как -электроны в незначительной степени отталкиваются лигандами, происходит замена всего -уровня некоторым новым, который расщепляется на несколько подуровней. [c.46]

Ориентационное взаимодействие обусловливается наличием двух полярных молекул, причем с увеличением температуры энергия этого взаимодействия снижается. Взаимодействие двух молекул, одна из которых является постоянным диполем, а в другой диполь наводится первой, называется индукционным величина энергии индукционного взаимодействия не зависит от температуры. Дисперсионное взаимодействие наблюдается как между полярными, так и неполярными молекулами оно лызвано взаимным возмущением электронных орбиталей, в результате чего образуются два мгновенных диполя. Соотношение всех перечисленных видов взаимодействий зависит от степени полярности компонентов НДС. В системе слабополярных молекул основными являются силы дисперсионного взаимодействия, а с увеличением полярности возрастают силы ориентационного взаимодействия. [c.16]

Возможны переходы с несвязывающей атомарной орбитали на молекулярную орбиталь с большей энергией переходы и п- о. Полосы п->л -переходе в наблюдаются в ближней УФ и видимой областях спектра и часто называются -полосами. Полосы п а -переходов наблюдаются в дальней, а иногда и в ближней УФ-областях. Переходы п- л являются запрещенными и их интенсивности значительно ниже интенсивностей переходов л я и я уст (коэффициент поглощения для разрешенных переходов 10 и более, для запрещенных — меньше 10 ). В УФ-области в вакууме наблюдаются переходы с орбитали в основном состоянии на одну из орбиталей с очень высокой энергией, приводящие к образованию молекулярных ионов. Метод эмпирической идентиф икадии я->л -и п л -переходов основан на их поведении при растворении вещества в различных растворителях. Для л я -переходов при увеличении полярности растворителя наблюдается (хотя и не всегда) сдвиг /С-полосы поглощения в длинноволновую часть спектра. Исключением является обратный сдвиг Я -полосы поглощения для некоторых ароматических молекул (смещение полосы поглощения в длинноволновую часть спектра называют батохромным сдвигом, в коротковолновую часть — гипсохромным). Для п я -переходов при увеличении полярности растворителя наблюдается гипсохром-ный сдвиг соответствующей -полосы поглощения, причем сдвиг на гораздо большую величину, чем для /С-полос. В табл. 1 показано влияние растворителей на спектр окиси мезитила. Обычный батохромный сдвиг полос, обусловленных я- -л -переходами, вызван взаимодействием с растворителем, которое несколько увеличивает свободу движения электронов в молекуле. Однако при л л -переходах изменения в распределении электронов более значительны, соответственно увеличиваются изменения в расположении ядер. Согласно принципу Франка — Кондона, процесс перехода в новое электронное состояние происходит за 10 с за это время ядра не успевают изменить своего взаимного расположения, поэтому наблюдаемый переход происходит при более коротких длинах волн, когда ядра еще не успели занять своего нового положения. [c.9]

Вследствие аддитивности дисперсионных сил энергия взаимодействия между макроскопическими телами убывает с расстоянием значительно медленнее, чем между отдельными молекулами. Так, для плоскопараллельных пластин при расстояниях К > 100 нм с учетом запаздьшающих сил энергия взаимодействия пропорциональна При К в несколько десятков нм система переходит в область незапаздывающих сил при К < 1 нм энергия взаимодействия пропорциональна [185... 187]. Когда К соизмерим с межатомными расстояниями, возникает необходимость учета электростатических взаимодействий между полярными элементами структуры твердого тела. При соприкосновении и перекрывании электронных орбиталей поверхностных атомов сближающихся частиц становится заметным вклад близкодействующих сил и в тем большей степени, чем меньше К, что сопровождается или броуновским отталкиванием, или образованием валентных связей. Таким образом, при достаточно больших К между макроскопическими телами действуют практически одни дисперсионные силы, а по [c.98]

Образующаяся молекулярная орбиталь является симметричной лишь в случае связывания одинаковых атомов, находящихся в одинаковом окружении. Так, симметричной будет молекулярная орбиталь для связи О—О в молекуле кислорода или для связи С—С в молекуле этана. В тех случаях, когда молекула не симметрична относительно данной связи, электронное облако образующих связь электронов оказывается в-большей или меньшей мере смещенным в сторону одного из атомов ( центр тяжести отрицательных зарядов оказывается смещенным относительно центра тяжести положительных зарядов). Это приводит к появлению у связи диполыюго момента. Такая ковалентная связь называется полярной. [c.11]

Состояние электрической асимметрии в молекуле, т. е. появление электрического момента диполя, может быть вызвано несколькими причинами. Во-первых, различие в электрвотрицательностях атомов , образующих связь в молекуле, приводит к смещению электронной плотности в сторону более электроотрицательного атома. В результате такая связь становится полярной, а молекула, содержащая эту-связь, приобретает электрический момент диполя. Вторая причина — неодинаковые размеры атомных орбиталей, образующих связь. Так, если в молекуле химическая связь образована за счет перекрывания орбиталей различной формы, то в этом случае -центр плотности отрицательных зарядов также смещен в сторону от центра положительных зарядов,. [c.166]

Рис. 23.21. Образование связи между атомом металла и лигандом как результат донорно-акцеп-торного взаимодействия между льюисовыми кислотой и основанием. Лигапд, играющий роль льюисового основания, выступает в качестве донора электронов он отдает электроны на гибридную орбиталь металла. Возникающая связь имеет ковалентный характер, но обладает боль-ншй полярностью. Во многих случаях достаточно считать, что взаимодействие между металлом и лигандом является чисто электростатическим (т. е. ионным), как это принято в теории кристаллического поля.