Определение размеров молекул, ионов и атомов

При соприкосновении с водой поверхностные атомы твердого тела подвергаются воздействию силового поля молекул воды, которые благодаря своему малому размеру как бы внедряются в кристаллическую решетку твердого тела. Это взаимодействие, которое принято называть гидратацией, может быть настолько сильным, что ослабленные связи атома металла со своими внешними (валентными) электронами нарушаются и атом металла получает возможность покинуть узел кристаллической решетки и перейти в воду. Так образуется ион-атом, несущий положительный заряд. Перешедший в раствор ион-атом гидратируется, т. е. окружается ориентирующимися вокруг него молекулами воды. При этом оставшиеся в металле электроны являются носителями отрицательного заряда. Таким образом,у поверхности металла образуется двойной электрический слой, характеризующийся разностью (скачком) потенциалов между поверхностью металла и слоем раствора, прилегающим к поверхности металла. При достижении определенной величины скачка потенциала дальнейший переход ион-атомов металла в раствор прекращается. Очевидно, что способность металла отдавать в раствор свои ион-ато-мы под воздействием силового поля молекул воды определяет различную величину скачка потенциалов в двойном электрическом слое. [c.29]

Атомные и ионные радиусы. Одной из численных характеристик ато ма или иона, предопределяющих их свойства, является эффективный радиус атома или иона. Не следует думать, что атомы или ионы в молекулах или кристаллах резко отграничены друг от друга. Тем не менее во -многих случаях, в частности при сочетании в кристаллическую решетку, атомы и ионы ведут себя так, как если бы они были шариками определенного размера. [c.63]

Атомные и ионные радиусы. Вследствие волновой природы электрона атом не имеет строго определенных границ. Поэтому измерить абсолютные размеры атомов невозможно. Практически приходится иметь дело с радиусами атомов, связанных друг с другом тем или иным типом химической связи. Такие радиусы следует рассматривать как некоторые эффективные (т. е. проявляющие себя в действии) величины. Эффективные радиусы определяют при изучении строения молекул и кристаллов (стр. 249). [c.33]

Ранее уже упоминалось о стереоселективности ферментов, проявляющейся в различных обстоятельствах, например в связи с биологическим разделением рацемических смесей (гл. 12), специфичностью мальтазы и эмульсина (разд. 17.6), структурными и стереохимическими требованиями иротеолитических ферментов (разд. 18.2). Принято считать, что ферментативный катализ осуществляется через адсорбцию субстрата на поверхности большой белковой молекулы. Стереоспецифичность фермента можно объяснить, если допустить, что фермент обладает рецепторными центрами, способными связывать или принимать только особые типы групп. Рассмотрим в качестве примера асимметрически замещенный атом углерода. Фермент, обладающий рецепторами для трех или четырех групп, может различить два энантиомера, поскольку подходящий энантиомер адсорбируется, присоединяясь всеми тремя своими группами к рецепторным центрам, тогда как второй энантиомер в лучшем случае сможет соединиться только с двумя центрами. Присоединение субстрата к центрам фермента происходит либо за счет образования ковалентных или водородных связей, либо при взаимодействии ионных или полярных групп, либо путем заполнения впадин на поверхности фермента, которые вмещают группы или особой формы, или чуть меньше определенного размера. [c.341]

Ранее считали, что синее крахмально-иодное соединение образу ется комплексными ионами [ ( а)) и [ ( а) в виде три- или пента иодидов калия КЬ и КЬ- Ф- Крамер предложил считать все синие соединения, образуемые иодом, соединениями включения, содержащими цепочки иода внутри каналов различных молекул органических веществ, например, амилозы, амилопектина, циклодекстринов. Атомы иода не занимают определенных кординационных мест размер молекул иода 6,21 А, что соответствует приблизительно удвоенному расстоянию между центрами атомов иода. Величина 3,06 А отвечает возбужденному состоянию атомов иода, когда отдельные молекулы сливаются в длинную йодную цепь, в которой каждый атом иода связан с соседним посредством одного электрона ( синий иод ). [c.407]

Следующий этап анализа заключается в определении размера кольца, присутствие которого установлено в исследуемом соединении. Существуют надежные данные, что шестичленные карбоцик-лические системы часто образуют интенсивный ион с М1е = ЪЪ. В масс-спектре исследуемого соединения подобный ион имеется, и можно принять, что молекула этого соединения содержит циклогексановое кольцо. Однако всех данных, которыми мы располагаем на данном этапе анализа, недостаточно для установления строения, так как, если метильная и изопропильная группы присоединены по отдельности к циклогексановому кольцу, все 10 атомов углерода налицо и валентные требования атомов углерода и водорода удовлетворяются при отсутствии кислорода. Отсюда следует, что метильная группа является частью осколка из трех атомов углерода, который в данном случае должен быть гел -диметильной группировкой. Далее, в связи с тем, что эта группа может быть оторвана от циклогексанового кольца без нарушения углеродного скелета, две метильные группы присоединены к циклогексановому кольцу не непосредственно, а через один атом углерода. Таким образом, частичное строение исследуемого соединения может быть представлено в виде [c.51]

АТОМНЫЕ РАДИУСЫ, эффективные характеристики атомов, позволяющие приближенно оценивать межатомное (межъядерное) расстояние в молекулах и кристаллах. Согласно представлениям квантовой механики, атомы не имеют четких границ, однако вероятность найти электрон, связанный с данным ядром, на определенном расстоянии от этого ядра быстро убывает с увеличением расстояния. Поэтому атому приписывают нек-рый радиус, полагая, что в сфере этого радиуса заключена подавляющая часть электронной плотности (90-98%). А. р.-величины очень малые, порядка 0,1 нм, однако даже небольшие различия в их размерах могут сказываться на структуре построенных из них кристаллов, равновесной конфигурации молекул и т. п. Опытные данные показывают, что во мн. случаях кратчайшее расстояние между двумя атомами действительно примерно равно сумме соответствующих А. р. (т. наз. принцип аддитивности А. р.). В зависимости от типа связи между атомами различают металлич., ионные, ковалентные и ван-дер-ваальсовы А. р. [c.218]

Типы водородных связей , встречающиеся в структурах аминокислот и их производных, определяются наличием в них групп СОО , СООН, ]ЧНз+, СО, КНг+, ОН, ионов С1 , Вг , молекул воды НгО и т. д., активных в смысле образования этих связей. Их длины и соответствующие им углы X — У. .. (У-донор, -акцептор, Х-атом, с которым атом У связан ковалентно) приведены в табл. 57. На рис. 81, а, б, приводятся диаграммы распределения длин водородных связей и размеров углов для наиболее распространенных типов связей [124]. Они построены на основании данных, полученных ронтгеноструктурным, электронографическим и нейтронографическим методами для разных классов соединений. На вертикальных осях диаграмм отложено количество связей, наблюдаемых в определенном интервале длин (А = 0,05 А) и углов (А = 5°), а иа горпзонта.льных — сами интервалы, с указанием их средних значений. Черные прямоугольники соответствуют связям, определенным с точностью 0,05 А и выше, заштрихованные — с точностью ниже 0,05 А. Кроме того, на диаграммах приводятся средние значения длин, углов и стандартные отклонения для различных типов связей. Из сравнения табл. 57 и диаграмм видно, что длины водородных связей и размеры углов, встречающиеся в кристаллах амршокислот, варьируют в пределах, обычно наблюдаемых для других соединений. [c.151]

Электрофилы (электрофильные или катионоидные реагенты) реагируют с отрицательно заряженным центром органического субстрата. Эти вещества либо несут избыточный положительный заряд, либо способны образовывать катионы в ходе реакции, либо обладают незаполненными валентными оболочками. И в этом случае ионы бывают более реакционноспособными, чем нейтральные вещества, и наличие электроноакцепторных заместителей, оттягивающих электронный заряд от реакционного центра электрофила, увеличивает электрофильность реагента. Катионы меньшего размера, будучи более сильно поляризующими катионами (ср. гл. 2, разд. 3), обладают более ярко выраженной электрофильной природой, чем ионы большего размера той же группы периодической системы. Нейтральные молекулы, формально не имеющие незаполненных валентных оболочек, могут также выступать в роли электрофилов, если они содержат сильно поляризуемые связи. Простейшим примером может служить двуокись углерода, в которой атом углерода становится частично положительным за счет электропооттягивающего действия сильно электроотрицательных атомов кислорода. Электрофильная природа галогеноводородов НХ и хлористого иода I I объясняется той же причиной. С другой стороны, электрофильная природа симметричных молекул галогенов — GI2, Вг2, I2 — проявляется лишь в определенных условиях реакций, при которых (благодаря действию катализатора или каким-либо другим [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология