Значение гибридизации

Изложенное выше квантовомеханическое обоснование тетраэдрической модели атома углерода в его четырехсвязном, ,валентном состоянии показывает значение гибридизации для объяснения этого, .валентного состояния. Однако гибридизация — явление общее и не ограничивается данным специальным случаем. Так, гибридизация имеется уже в простой с-связи, например в молекуле Н—С1. Основное электронное состояние атома хлора [c.37]

На параметр гибридизации Xi накладывается условие Ki 0. Значению Xi = О отвечает случай Л,- = s, а Xi = схз, —hi = р. [c.212]

Были сделаны попытки объяснить данные по e Qq для большого числа галогенсодержащих соединений в предположении, что -гибридизация не имеет значения, и путем оценки ионности связи или s-гибридизации [12, 16]. [c.275]

Внедрение лития в углеродную матрицу вызывает гибридизацию х-электронов графита с электронами внедренного лития. В результате анизотропия электропроводности углеродной матрицы уменьшается до значений <Та/ Гс< 10. До внедрения лития [c.276]

Для групп, симметричных относительно своей связи с остальной частью молекулы, 0 = 0. В ряду производных бензола значение угла ф определяется взаимным расположением заместителей (60°, 120° и 180° для орто-, мета- и лара-положений, а в алифатическом ряду значение этого угла зависит от типа гибридизации атома углерода (например, для производных метана этот угол близок к 109,5°, т. е. к значению угла между связями в тетраэдрических молекулах). [c.325]

Ослабление признаков неметаллических элементов в ряду Аз — 5Ь — В проявляется также в их соединениях с водородом НзЭ. Строение молекул НзЭ аналогично строению HзN и НзР. Но по мере увеличения размеров электронных облаков в ряду N — Р — Аз — 5Ь — В1 полярность и прочность связи Э—Н уменьшается. По этой же причине участие з -электронов в гибридизации ослабевает, значение валентного угла НЭИ приближается к 90° и наблюдается уменьшение дипольного момента молекул. [c.426]

Как и в ранее рассмотренных подгруппах р-элементов, с увеличением атомного номера участие 5 -электронов в образовании связей уменьшается. Особо инертна электронная пара Поэтому если для галлия наиболее характерна степень окисления +3, то для таллия + 1. Индий чаще всего проявляет степень окисления - 3. Вместе с тем для элементов Оа—1п—Т1 возрастает роль и /-орбиталей в образовании химической связи. Это сказывается на значении координационных чисел. Так, для галлия и индия типичны координационные числа шесть (зр с( -гибридизация) и четыре (зр -гибридизация), а для таллия еще, кроме того, семь (зр (1 /-гибридизация) и восемь. [c.536]

Значения констант спин-спинового взаимодействия, как следует из сказанного (см. гл. I 2.3), также могут служить для целей идентификации и вместе с мультиплетностью и соотношением интенсивности компонент сигнала несут ценную структурную информацию. Прямые и геминальные константы ( / и V) характеристичны для типов связей атомов с магнитными ядрами, т. е. для валентных состояний атомов или гибридизации АО. Так, например, [c.35]

Благодаря малому размеру ион водорода внедряется в электронные оболочки молекулы воды, связывается с молекулой воды очень прочной связью и изменяет угол между связями Н—О—Н, возможно, даже изменяя тип гибридизации электронных орбиталей кислорода. Ионы же щелочных металлов не могут проникать в электронные оболочки молекулы воды, связь их с молекулой воды значительно слабее, а значение угла [c.123]

Отклонение значений для связей и валентных углов от нормальных значений для соответствующих типов гибридизации атомов. Вели шна напряжения количественно оценивается энергией напряжения (Дж/моль, кДж/моль, кКал/моль). [c.240]

Константы Усн в основном зависят от характера гибридизации углеродного атома и пропорциональны доле s-электрона в гибридной атомной орбитали связи С—Н. 5/з -Гибридизованные атомы углерода характеризуются минимальными значениями констант /сн> равными 125 Гц, а sp-гибридизованные атомы — максимальными значениями констант J H = 250 Гц. Для связи [c.142]

Гибридизация в молекулах аммиака и воды. Мы вкратце обсудили геометрическое строение соединений бериллия, бора и углерода, пользуясь концепцией гибридизации. При дальнейшем движении по периоду вправо мы переходим к соединениям азота и кислорода, геометрия которых уже обсуждалась в рамках чистых р-орбиталей. Такое рассмотрение нельзя признать целиком удовлетворительным, если помнить, что экспериментальные значения валентных углов в молекулах HgN (107°18 ) и Н О (104°ЗГ) больше, чем между чистыми р-орбиталями (90°). С другой стороны, экспериментальные величины гораздо ближе к 109°28 — тетраэдрическому углу при sp -гибридизации связей. Так возникла идея о существовании общей для всех элементов второго периода гибридизации атомных s- и р-орбиталей. В применении к молекулам HgN и HjO это выглядит так, как показано на рис. III. 15. Октет электронов вокруг каждого центрального атома располагается на четырех sp -гибридных орбиталях, причем в моле- [c.183]

При рассмотрении гибридизации и теории направленных валентностей вместо функций фг, 1,ь 1,о, <1)2,1,-1 берут их линейные комбинации, имеющие максимальные значения в направлении осей координат х, у, 2, а именно [1, 2) [c.34]

Остальные случаи гибридизации рассмотрены в [1]. Химические связи, которые образуются в направлении максимума волновой функции, называются а-связями. Эти связи (их волновые функции) не изменяются при повороте на любой угол вокруг направления связи. Кроме того, существуют связи, которые образуют связь не в направлении максимального значения функции, а в перпендикулярном направлении. Такие связи называются я-связями. Они антисимметричны относительно поворота на 180° вокруг направления связи. [c.38]

Некоторые из приведенных выше возражений Малликена Дьюар и Шмизинг отводят потому, что с тех пор, как Коулсон и Моффит показали, что строение циклопропана может быть очень хорошо интерпретировано при помощи представления об изогнутых связях (см. далее), появились уже основания считать неправильным соотношение с валентными углами свойств молекул и, в частности, изменения в гибридизации атомов. Так Дьюар и Шмизинг пишут в последнем разделе своей статьи, имеющем заглавие Значение гибридизации . [c.248]

В связи с обсуждением квантовомеханических представлений при образовании четырех простых, тетраэдрически направленных атомных связей углеродного атома указывалось уже на особое значение гибридизации (смешения) одной -атомной орбиты с тремя р-атомными орбитами атома углерода. Таким путем образуются четыре гибридизованные р -связи с локализованными, тетраэдрически направленными орбитами (см. стр. 36). [c.212]

Пунктирная горизонтальная линия при значении гибридизации 0,27% соответствует гибридизаци-онной способности ДНК нормальных самцов и самок, содержащей по два ядрышковых организатора, Сплошные горизонтальные линии указывают уровни максимальной гибридизации, ожидаемо в случаях необычных доз ядрышкового организатора (/, 3 и 4) исходя из значения, отмеченного пун-ктир .ой линией. По оси абсцисс отложено количество рРНК. добавленное к постоянному, количеству [c.508]

Влияние несвязывающей электронной пары центрального атома на строение молекул. Выше мы рассмотрели правильные геометрические формы молекул и комплексов с валентными углами 180, 120, 109,5, 90°. Однако, согласно экспериментальным данным, значительно чаще встречаются молекулы и комплексы с несколько иными значениями валентных углов. Валентные углы в молекулах НзЫ и НгО, например, составляют /1НЫН =107,3° и .НОН =104,5°. Согласно теории гибридизации центральные атомы этих молекул образуют химические связи за счет электронов хр -гибридных ор-бита/ ей. У атома углерода на четыре ар -гнбридиые орбитали приходится четыре электрона [c.71]

Из ковалентных нитридов наибольшее практическое значение имеет нитрид водорода H3N — аммиак. В обычных условиях это бесцветный газ с резким удушаюш,им запахом. Молекула H3N имеет форму тригональной пирамиды ( nh — 0,1015 нм, HNH = 107,3°). Согласно теории валентных связей атом азота в молекуле H3N находится в состоянии sp -гибридизации. Из четырех sp -гибридных орбита- [c.346]

Изучение С ЯМР спектров бис(л-кротилникельгалогенидов) показало, что электронная плотность неравномерно распределена между тремя атомами углерода л-аллильной группировки и умень-щается в ряду Сз > С1 > 2 [66]. Экранирование концевых атомов углерода, С) и Сз увеличивается в ряду транс-лигандов I < Вг < С С1, что хорошо коррелируется с большей лабильностью л-аллильного лиганда в иодсодержащем комплексе по сравнению с хлорсодержащим. Близкие значения констант спин-спинового взаимодействия Н- С атомов углерода Сь С2 и Сз в пределах 159— 165 Гц является прямым экспериментальным доказательством р -гибридизации аллильных атомов углерода. [c.109]

Какой тип гибридизации АО центрального атома реализуется в ионе [FeFe] ", если значение магнитного момента этого иона свидетельствует о наличии в нем четырех неспаренных электронов [c.211]

Теория молекулярных орбиталей позволяет дать и другое объяснение двойной связи в этилене оно основано на представлении о sp -гибридиза-ции валентных орбиталей атомов углерода. Согласно этой модели, две из четырех sp -орбиталей каждого атома углерода перекрываются с двумя аналогичными орбиталями другого атома углерода. В этом случае два углеродных тетраэдра имеют общее ребро, подобно тому как это было описано ранее для. BjHg (см, рис. 13-9). Однако суммарное перекрывание атомных орбиталей в рамках этой модели оказывается меньшим, чем в рамках модели с sp -гибридизацией, откуда следует, что связь должна быть не столь прочной. Кроме того, тетраэдрическая модель с двумя изогнутыми связями предсказывает, что угол Н—С—Н ближе к тетраэдрическому значению 109,5°, чем к значению 120°, основанному на представлении о хр -гибридизации. Экспериментально наблюдаемое значение этого угла (117°) свидетельствует в пользу модели двойной связи, изображенной на рис. 13-19, а не в пользу модели с изогнутыми связями, основанной на представлении о sp -гибридных орбиталях углерода. [c.568]

Этот факт был использован [32] для изучения образования аддуктов координационно ненасыщенных комплексов кобальта с различными аксиально координирующимися основаниями В. Хорошее перекрывание между неподеленной парой донора, координирующегося через атомы азота или фосфора, и з-орбиталью приводит к легко наблюдаемой сверхтонкой структуре. Вейланд использовал большое гиромагнитное отношение (и, следовательно, большое сверхтонкое взаимодействие) Р, чтобы получить отношения гибридизации для различных доноров РХз, образующих комплексы с Со(тетрафенилпорфирин) [31] и Со(5а-1еп) [43]. При исследовании [44а] 2 1-аддуктов основания Вр2 с бис- т-фенилглиоксим)Со(П) было обнаружено, что значения Р [см. обсуждение уравнений (13.36) и (13.37)] для кислородсодержащих доноров выше, чем для азотсодержащих доноров. Для ряда из десяти азотсодержащих доноров было также найдено, что Р варьирует от 0,0216, если В—хину-клидин, и до 0,0147, если В — Ы-метилимидазол. [c.244]

Гибридные волновые функции имеют небольшое значение по одну сторону от ядра, и большое — по другую. Таким образом, гибридная орбиталь сильно вытянута в одну сторону от ядра, что обусловливает гораздо более сильное перекрывание таких орбита-лей орбиталями электронов, принадлел<ащих другим атомам, чем перекрывание орбиталей 5- и р-электронов. В соответствии с третьим положением метода валентных связей это приводит к образованию более проч1ЮЙ- связи. Поэтому гибридизация приводит к образованию более устойчивых молекул. [c.86]

Все связи в комплексных соединениях являются равноценными. Математически по теории валентных связей это можно описать как смешение з-, р- и /-орбиталей и образование так называемых гибридных орбиталей. В координационных соединениях переходных металлов (с незаполненными -орбиталями) большое значение имеет гибридизация с участием -орбиталей. Так, например, шесть связей между ионом Ре + и шестью ионами Р в комплексном ионе [РеРв] " согласно теории валентных связей следует рассматривать как образованные шестью гибридными орбиталями 3 /Ч 4р ( зр -орбитали), а шесть связей между ионами Ре + и ионами СЫ — как образованных шестью орбиталями (яр й -орбитали). [c.45]

Наибольшее значение имеют гетероциклы, содержащие атомы азота, кислорода и серы. Циклические системы с этими гетероатомами не только легко образуются, но и характеризуются достаточной стабильностью. Это связано с тем, что валентные углы между связями у этих гетероатомов мало отличаются от таковых в атоме углерода в первом и во втором валентных состояниях (зр -, 5р - гибридизации). Поэтому включение таких атомов в цикл вместо углеродного атома мало влияет на устойчивость образовавшегося гете роцикла. Кроме того, сравнительная легкость такого включения объясняется соизмеримостью объемов гетероатомов с объемом СНг-группы. [c.350]

Большую роль спектроскопия ЯМР сыграла в развитии теоретических концепций органической химии, касающихся, в частности, строения и стереохимии интермедиатов и механизмов химических реакций. Получены структурные данные о таких интермедиатах многих практически важных химических реакций, какими являются карбкатионы и карбанионы. Например, в случае изо-пропильного катиона значения химических сдвигов 8.ц и 8. ,с показывают значительное дезэкранирование магнитных ядер, особенно углерода, а значение константы спин-спинового взаимодействия /13С1Н свидетельствует о практически плоской структуре центральной части катиона (т. е., что гибридизация центрального атома углерода близка к зр ). Исследуют как классические кар-бониевые ионы, так и неклассические а-мостиковые карбкатионы, [c.38]

Рассмотрим в качестве примера комплексные ионы, образованные трехзарядным ионом железа. Для комплексного соединения (ЫН4)з(РеРб] измеренный магнитный момент ц = 5,9цв, в то время как рассчитанный для пяти неспаренных -электронов эффективный магнитный момент цэфф = 5,92 цв (рис. 8.8, а). Сравнение этих величин позволяет заключить, что комплекс (РеРбР является нысо-коспиновым и заселение электронов по орбиталям Ре +-иона такое же, как и в свободном ионе, а при образовании этого комплексного иона осуществляется внешняя хр й -гибридизация. Для комплекса Kd[Pe( N)6] измеренный магнитный момент ц = 2,3цв является промежуточным значением между рассчитанными с учетом одного (1,73ц])) и двух (2,83р,в) неспаренных электронов, т. е. комплекс (Ре(СЫ)бР- является низкоспиновым, в котором связи носят преимущественно ковалентный характер и осуществляется внутренняя р -гибридизация. [c.199]

Четыре валентные орбитали азота могут находиться в состоянии 5/)-, 8р--, 5/7 -гибридизации координационное число может принимать значения 2,3,4. Не исключается, что у азота за счет промо-тнрования 25-электрона в третий слой (п=3) может образоваться пять неспаренных электр01юв и соответственно пять ковалентных связей (осуществлен синтез NOF )). Этот процесс иромотирования требует меньшей затраты энергии (1570 кДж/моль), чем образова-ш,е нона азота (IV) ( 1970 кДж/моль). [c.303]

Главным фактором, определяющим значение химического сдвига углерода, является гибридизация углеродного атома. Атомы, находящиеся в состоянии sp -гибридизации, резонируют в сильном поле, а s -гибридизованные атомы — в слабом поле. S/D-Гибридизо-ванные атомы кумуленовых соединений дают сигналы в еще более слабом поле. Химические сдвиги атомов углерода, участвующих в образовании тройной связи, ТЭК же как и протонов при этой связи, имеют значения, промежуточные между таковыми для олефиновых и парафиновых атомов углерода (соот етственно для протонов). В табл. ПХ приведены интервалы химических сдвигов атомов углерода в углеводородах и функциональных производных, содержащих атомы углерода в различных валентных состояниях. В спектроскопии ЯМР С разработаны эффективные аддитивные схемы расчета химического сдвига в зависимости от окружения С-атома. Так, для приблизительной оценки ( + 4 м. д.) хими- [c.140]

Для вычисления момента диполя по аддитивной схеме можно использовать значения моментов связей или суммарные моменты групп. Момент диполя связи С—X в алифатических и ароматических производных не совпадает вследствие различий в гибридизации углеродных атомов и влияния сопряжения в ароматических соединениях. Поэтому для расчета моментов ароматических производных рекомендуется пользоваться значениями групповых моментов в монозамещенных бензолах по табл. ПХХП. В той же таблице даны групповые моменты диполя алифатических со- [c.208]

Гибридизация одной s- и трех р-орбиталей (sp -гибридизация), как уже указывалось, объясняет валентности углеродного атома. Образование sp -гибридных связей характерно также и для аналогов углерода — кремния и германия валентности этих элементов также имеют тетраэдрическую направленность. Может возникнуть вопрос — если гибридные орбитали обеспечивают большую концентрацию электронного облака между ядрами и, следовательно, более прочную связь, то почему они не возникают в НаО л NH3 На да шый вопрос следует ответить, что направленность связей в этих соединениях также можно объяснить sp -гибридизацией. Такой подход является даже более точным, чем изложенный на стр. 161 и 162. Не следует, однако, забывать, что оба подхода являются приближенными. При образовании молекулы HjO атом кислорода люжет приобретать конфигурацию наружного слоя где Ф2, Фз и — sp -гибридные волновые функции верхние индексы указывают количество электронов, занимающих данную орбиталь. Таким образом, две из четырех гибридных орбиталей атома кислорода заняты неспаренньши электронами и могут образовать химические связи угол между этими связями должен составлять 109,5°. Это значение ближе к экспериментальному (104,5°), чем величина 90°, даваемая схемой, рассмотренной на стр. 161. Однако если на стр. 161—162 пришлось объяснять отклонение теоретической величины от экспериментальной для молекулы HjO, то здесь нужно объяснить, почему углы между связями у аналогов воды HjS, HaSe и НаТе заметно отличаются от 109,5°. Это объясняется действием ряда факторов. В частности, в соединениях, содержащих большие атомы, связь слабая и выигрыш энергии в результате образования связи гибридными орбиталями не компенсирует некоторое возрастание энергии s-электронов, обусловленное их переходом на sp -гнбридные орбитали. Это препятствует гибридизации. Кроме того, как показали точные расчеты, при образовании связи Э—Н 25-орбитали кислорода (и азота) сильнее перекрываются с ls-орбиталями водорода, чем 2р-орбита-ли. Для аналогов кислорода, наоборот, сильнее перекрываются р-орбитали. Это обусловливает больший вклад s-состояний (гибридизацию) в образование химической связи в молекуле Н О, чем в ее аналогах. Поэтому валентные углы в H2S, HjSe и НаТе близки к 90°. [c.168]

Энергия ионизации и сродство к электрону могут быть вычислены квантово-механическим путем для конкретных оболочек атомов, т. е. с учетом степени гибридизации связей и заселенности орбиталей. В связи с этим все шире используется понятие орбитальной электроотрицательности (ОЭО), с помощью которого оценивается способность атома в молекуле к притяжению электрона на данную орбиталь. Целесообразность использования ОЭО становится понятной, если учесть, что ЭО атома в разном окружении (в разных молекулах или сложных радикалах) неодинакова. Л1етод ЭО позволяет рассчитать эффективные заряды, которые определяются только нормальными валентными связями атомов. В случае дополнительных эффектов (водородные связи, трансвлияние, дативное взаимодействие и т. п.) вычисленные значения зарядов атомов могут существенно отличаться от экспериментальных. [c.20]

Гиллеспи, по нашему мнению, не имеет принципиальных преимуществ перед концепцией гибридизации в методе локализованных пар и не всегда ее предсказания верны Наконец, всегда остается возможность оценить конфигурацию молекз лы сравнительным методом, основанным на периодическом законе, и это один из наиболёе надежных способов. Тем же методом вполне удовлетворительно оцениваются и межъядерные равновесные расстояния [к-42]. Можно также переносить значения длины связи из простейших мадгекул в более сложные, если не требуется высокой точности. Часто длину связи оценивают как сумму так называемых ковалентных радиусов атомов + Так как изолированных атомов в молекуле не существует, естественно, что понятие атомных радиусов является чисто эмпирическим. Разделив пополам межъядерное расстояние в гомонуклеарных двухатомных молекулах С12, Вг2, Гд и других или в кристаллах элементов С, 81 и других, находят радиусы атомов С1, Вг, I, С, 81 и др. В эти величины вводят эмпирические поправки, как, например, в Лд или, для лучшего согласия с опытными значениями Гдв Так получена система ковалентных радиусов Полинга. Для соединений с заметной полярностью связи используют формулу Шумейкера — Стивенсона [c.203]

Ч. А. Коулсон, — это наука экспериментальная, в которой окончательная модель построена на основе элементарных понятий. Роль квантовой химии—усвоить эти понятия и показать, каковы существенные черты поведения химических систем... Всякое приемлемое объяснение должно быть дано с точки зрения отталкивания между несвязывающими электронами, дисперсионных сил между ядрами атомов, гибридизации орбит и ионного характера. Совершенно не имеет значения, если в крайнем случае ни одно из этих понятий не будет охарактеризовано точно, поскольку химия сама действует па некотором уровне глубины [17, с. 169]. [c.98]

Геометрическая форма частиц АВ при одинаковых атомах В и при отсутствии гибридных орбиталей с неподеленными парами электронов (с неспаренными электронами) считается геометрически н р а в и л ь-ной. Нанример, ион NHJt ( р -гибридизация, частица АВ4) обладает формой правильного тетраэдра, т. е. значения всех валентных углов Н—N—Н равны 109,5°, что подтверждается экспериментальными данными. [c.164]

Если у атома А молекулы АВ имеется неподелепнаядара электронов, то ее надо учтывать при определении типа гибридизации (она считается направленной к воображаемому партнеру по связи). Примеры-тетраэдрические молекулы ННз и Н2О (рис. 6). Такие тетраэдры называются химически незавершенными (в некоторых вершинах нет атомов Н) кроме того, электростатическое отталкивание атомов Н от неподеленной пары азота или двух пар кислорода несколько искажает тетраэдр и уменьшает углы между связями Н—N—Н и Н—О—Н от значения 109,5° (экспериментальные данные —107° и 105° соответственно). [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология