Отношения атомов в молекуле. Химическая связь атомов

Потихоньку-полегоньку мы изучим их, и тогда вы увидите, что можете создавать и другие химические связи. Вот, например, как возникает так называемая координационная связь. Встречаются наши старые знакомые Азот и Водород. Но теперь они не свободные атомы, они установили тройные дипломатические отношения с другими атомами. Азот связан с тремя атомами Водорода и находится в составе аммиака, а Водород объединился с Хлором в молекуле хлористого водорода. Азот имеет около себя три атома Водорода, но он поглядывает на четвертый атом Водорода, который мирно живет рядом с Хлором. Почему бы не позвать его к себе, — думает Азот. — Три водородных атома меня не удовлетворяют... Вот... четыре— это другое дело. Я создал бы ему самые хорошие условия. Даже... даже отдам два своих электрона для создания связи между нами . И это вполне соответствует возможностям Азота. В его внешней оболочке пять электронов. Три из них уже заняты связями с тремя атомами Водорода. Остается еще два электрона. Остается готовая электронная пара, которую Азот теперь может использовать. И он делает предложение Водороду. Водород согласен покинуть атом Хлора, оставив там свой электрон, и вступить в связь с атомом Азота. Ученые говорят, что образовалась донорно-акцепторная связь. Азот был так добр, что отдал в общее пользование готовую электронную пару, он —донор. А Водород не отказался от возможности участвовать в связи, созданной чужими электронами, поэтому его называют в этом случае акцептором. [c.204]

В случае других взаимодействий ВЗМО-НСМО ситуация различается. Эти орбитали антисимметричны по отношению к элементу симметрии, и два конца у новой связи разделены узловой плоскостью. Следовательно, возникнут две раздельные химические связи, каждая из которых соединяет один атом углерода молекулы этилена с концевым атомом [c.336]

Кинетические характеристики элементарного акта (энтальпия и энтропия активации) определяются энергетикой и геометрией переходного состояния. Центральное место здесь занимает атом или группа атомов, которые образуют реакционный центр и подвергаются превращению. От того, какие атомы здесь участвуют, какие связи рвутся и образуются в элементарном акте, как происходит перегруппировка связей, зависят величины АН и А5. При замене в молекуле одного атома на его изотоп, например Н на О или на С, сохраняется природа атакуемого атома и меняются лишь масса молекулы и соответствующие химические связи. По теории переходного состояния можно оценить, в какой степени такая замена отразится на константе скорости реакции, и сделать выводы о структуре переходного состояния. Такое изменение константы скорости реакции как результат только изотопной замены атома в молекуле называется кинетическим изотопным эффектом (к. и. э.). Его количественной мерой является отношение констант. Например, при замене в молекуле КН водорода на дейтерий мерой к. и. э. является отношение Лн/ о- К. и. э. считается нормальным, если кц/к з > 1, обратным, если Лн/Лр < 1, и равным единице, если н = Различаются также первичный к. и. э., когда он возникает в результате замены на изотоп того атома, который входит в состав реакционного центра и подвергается структурному перемещению, и вторичный к. и. э., когда на константу скорости реакции влияет замена на изотоп атомов, не принимающих участия в элементарном акте. При изменении изотопного состава растворителя, например ОгО вместо Н2О, может возникнуть изотопный эффект по растворителю. [c.215]

С этой точки зрения гетерополимер в растворе представляет собой систему. не находящуюся в полном термодинамическом равновесии за время опыта, при используемых температурах остов ДИК не претерпевает химических изменений - реализуются не все возможные (и обладающие разной энергией), по статической термодинамике, последовательности АТ- и ГЦ звеньев в молекулах ДНК, а только одна последовательность, которая и была у ДНК, растворенной в начальный момент. Это не мешает, однако, применять термодинамический подход к переходу спираль - клубок, поскольку при этом переходе рвутся или восстанавливаются слабые связи, по отношению к которым в ДИК при медленном (минуты) проведении опыта обычно успевает установиться полное термодинамическое равновесие. [c.79]

К та шм атомам, как хлор, и электроотрицательным по отношению к таким атомам, как водород. Эти смешанные функции атом углерода выполняет одновременно по отношению к разным атомам, с которыми он связан По теории Беркенгейма химическая связь осуществляется одним электроном В неорганических соединениях этот электрон может полностью перейти от одного атома к другому, после чего атомы будут удерживаться только электростатическими силами В органических молекулах валентный электрон полностью не переходит от одного атома к другому, а только смещается по направлению к одному из них (по современной терминологии—к более электроотрицательному атому). [c.97]

Недостаточность энергии отдачи, расходуемой непосредственно на нарушение химической связи, обусловленная неблагоприятным отношением массы остатка молекулы к массе молекулы в целом. Подобное положение, как мы уже видели, может наблюдаться при облучении соединений, в которых активируемый атом связан с другим очень легким атомом. [c.260]

В трех приведенных выше типах кристаллов связь рассматривалась на основе взаимодействия атом—атом. С тех же позиций обычно объясняют и возможность существования в природе твердых тел. Однако такой подход не правомочен при рассмотрении металлических кристаллов. Современная теория химической связи в металлах использует одноэлектронное приближение и в этом отношении она до некоторой степени аналогична теории молекулярных орбиталей для молекул. Сходство этих теорий еще и в том, что они сломали классические представления об индивидуальности атомов. [c.278]

Наконец, не касаясь далее вопроса об отношении теории резонанса к квантовой механике, следует отметить, что теорию резонанса вряд ли следует считать часть классической структурной теории , т. е. теории химического строения. Они существенно отличаются по своему духу. Теория химического строения оперирует только объективно существующими частицами (молекула, атом) и формами их взаимодействия (химическая связь, взаимное влияние и т. п.). Она отражает важнейшие объективные закономерности. [c.98]

Однако заслуга введения понятия о химическом атоме в науку принадлежит Дальтону. Связав стехиометрические законы с понятием атомного веса, Дальтон тем самым перенес атомистику из области философии на твердую почву науки Понятие молекулы, возникшее до понятия химического ато ма, в связи с начавшимся в ХУП в. разграничением физических и химических явлений, пройдя историческую эволюцию, длившуюся свыше ста лет, получает, наконец, свой химиче ский смысл благодаря Ломоносову, который впервые правильно различил молекулы простых и сложных тел. Разнородная корпускула, или частица смешанного тела , как состоящая из элементов или физических монад (атомов),соответствует понятию о молекуле сложного вещества. Данное понятие получает свое первое конкретное выражение как в качественном, так и в количественном отношении в атомистике Дальтона, Понятие молекулы простых веществ проходит соответствующую эволюцию от кучек Бойля до однородных корпускул Ломоносова. Если в химической атомистике Ломоносова мы встречаем эти корпускулы реже, чем в физической, то это объясняется тем, что в его химической атомистике центральную роль играют химические атомы ( физические монады ). Это вполне естественно, ибо химической необходимости в понятии об однородных корпускулах еще тогда не было. [c.121]

Механизм выхода атома А из кристалла простого вещества А или одновременно по атому А и В из каждой подрешетки кристалла бинарного соединения АВ сравнительно прост. Атомы, лежащие на поверхности, в том числе и на поверхности открытых каверн, трещин и т. п., испаряются и на их место, изнутри, диффундируют атомы лежащего ниже слоя, оставляя после себя вакансии. Эти последние замещаются еще нижележащими атомами, так что имеет место диффузия атомов к поверхности с одновременной диффузией вакансий вглубь кристалла. В случае испарения только одного сорта атомов, например В из кристалла АВ, процесс, столь же простой в термодинамическом отношении, как и предыдущий, усложняется теперь в электрофизическом отношении атомы В в решетке несли заряд р (соответственно доле ионной составляющей химической связи). Испаряясь в виде нейтральных атомов или молекул В , они должны оставить свой заряд возникающим вакансиям, что приведет к изменению электрофизического состояния соединения. [c.390]

В качестве конкретного примера рассмотрим образование комплексного иона аммония. Как известно, азот по отношению к водороду проявляет окислительное число 3. Соответственно атом азота способен к образованию трех химических связей и к присоединению трех атомов водорода с образованием молекулы аммиака [c.5]

Далее он указывает на то, что идея механических типов постепенно изживает себя, так как соединения, содержащие несколько многоатомных элементов, можно относить к разным типам и, следовательно, типическая классификация становится излишней. Наоборот, атомность элементов начинает играть все большую роль, ибо химические свойства сложного тела условливаются преимущественно химическим отношением элементов, его составляющих . Далее А. М. Бутлеров дает определение химического строения в переводе с немецкого оно звучит так Полагая, что каждому химическому атому свойственно лишь определенное и ограниченное количество химической силы (сродства), с которым он принимает участие в образовании тела, я назвал бы химическим строением эту химическую связь или способ взаимного соединения атомов в сложном теле . Применяя современную нам терминологию, можно сказать, что химическое строение молекулы сложного вещества — это определенный способ соединения между собой составляющих ее атомов, зависящий от их валентности. [c.219]

Мы пока говорили о поглощении света электронами, но есть и другие поглотители. Например, тяжелые атомы кислорода могут колебаться по отношению к атому азота в ннтрогруппе (—N0,), к эти колебания поглощают очень длинноволновый свет из инфракрасного диапазона. Вообще, все колебания атомных групп молекулы имеют, как радиостанции в эфире, свои характерные диапазоны поглощения инфракрасного излучения. И в этом случае поле волны должно быть направлено вдоль соответствующих химических связей. [c.71]

В подобного типа гетерогенно-каталитических реакциях участвуют не. молекулы целиком, а группы их атомов, которые должны находиться на расстояниях, обеспечивающих возможность формирования новых связей. В то же время на поверхности кристалла на молекулы или молекулу воздействует не одни атом, а несколько (мультиплет). Взаимодействующие молекулы и соответствующие мультиплеты образуют определенную химическую систему — мультиплетный комплекс (подобный активному комплексу), неустойчивый по отношению к продуктам реакции. Образование мультиплетного комплекса возможно при строгом структурном и энергетическом соответствии всех элементов системы. [c.239]

Фосфор при температурах ниже 800 °С состоит из четырехатомных молекул Р4,. Строение его молекул (рис. 22.9) показывает, что каждый атом фосфора реализует все свои три валентности для образования связей за счет трех неспаренных р-электронов с остальными тремя атомами. Однако, хотя р-орбитали каждого атома фосфора должны были бы образовывать взаимно ортогональную систему, вместо углов по 90° в молекуле фосфора все углы имеют только по 60°. Таким образом, структура молекулы фосфора оказывается довольно напряженной, и хотя она все же обладает значительной устойчивостью в результате того, что каждый атом связан с тремя другими атомами, молекулярная форма фосфора является в химическом отношении наиболее активной среди всех его других форм. Эта форма фосфора, называемая белым фосфором, само-произво п>но воспламеняется на воздухе. При нагревании до 260 °С она превращается в красный фосфор, структура которого довольно сложна. Красный фосфор устойчив на воздухе, но, как и со всеми другими формами фосфора, с ним следует обращаться чрезвычайно осторожно, так как он обладает способностью проникать в костные ткани и, накапливаясь в них, вызывает опасные заболевания. [c.398]

Химическим строением Бутлеров назвал последовательность связи атомов в молекуле. Он указал, каким путем на основании изучения химических реакций данного вещества можно установить его структуру и написать структурную формулу, которая для каждого химического индивидуума является единственной адэкватной. В соответствии с этой формулой можно и синтезировать данное соединение. Свойства определенного атома в соединении прежде всего зависят от того, с каким атомом он связан. Так, свойства водорода, связанного с кислородом, иные, чем водорода, связанного с углеродом, и, зная эти свойства, можно установить, с каким атомом связан интересующий нас атом. Например, атом водорода, связанный с кислородом, как в спиртах, способен замещаться на натрий при действии металла (так же как водород в воде — неорганическом прототипе с тем же характером связи), а водород, связанный с углеродом, обычно инертен по отношению к натрию. На свойства данного атома влияют и другие его соседи, непосредственно с ним не связанные. Хотя это влияние более слабое, но оно такн е должно быть учтено при установлении химического строения. [c.17]

I. Рассмотрим некоторый фрагмент молекулы, содержащий п атомов и / независимых циклов. По определению независимых циклов, если мы порвем / связей в рассматриваемом фрагменте, этот фрагмент будет представлять собой единую открытую цепь из п атомов. Докажем, что в нем обязательно будет п—1 и только п—1 связей. Действительно, выберем какие-либо два атома, стоящие рядом в цепи химического действия. Поскольку они стоят рядом в цепи, эти атомы связаны одной химической связью. Если мы pa MOTjiHM какой-либо атом, соседний в цепи гю отношению к выбранным двум, то, чтобы он составлял с выбранными двумя открытую единую цепь, он должен быть соединен с одним из выбранных атомов одной связью. Таким образом, число связей, необходимое для построения открытой цепи из двух атомов, равно единице, из трех атомов равно [c.48]

Очевидно, что атом углерода при связывании с четырьмя другими атомами не использует одну освободившуюся 25-орбиталц и три 2р-атомные орбитали, поскольку это должно было бы приводить к образованию трех взаимно перпендикулярных связей (с тремя 2р-орбиталями) и одной отличной от них, не имеющей направления связи (со сферически симметричной 25-орбиталью), чего в действительности нет. В таком -соединении, как, например, метан, все четыре СН-связи, как известно, тождественны и расположены симметрично (тетраэдрически) одна по отношению к другой под углом 109°28 Это можно обг/ясиить тем, что одна 25- и три 2р-атомные орбитали объединяются с тем, чтобы образовать четыре новые идентичные орбитали, способные давать более прочные химические связи (см. стр. 21). Эти новые орбитали известны под названием 5/> -гибридных атомных орбиталей, а их возникновение называют, соответственно, гибридизацией. Следует, однако, иметь в виду, что вопреки приведенной выше схеме гибридизация не есть реально протекающий физический процесс термин гибридизация отражает лишь используемый нами способ рассмотрения реального распределения электронов в молекуле, который состоит в том, что реальные орбитали мы рассматриваем как результат объединения 5- и р-орбиталей. [c.20]

В молекуле N2 каждый атом азота вносит по семь электронов, так что их общее число равно 14. Конфигурация этой молекулы записывается как (lsa) (lsa )2(2sa)2(2sa ) (2pa) (2pn) . Связывающий эффект орбиталей Isa и 2sa компенсируется соответствующим разрыхляющим эффектом орбиталей Isa и 2sa. Однако остается еще шесть электронов (три электронные пары, три двухэлектронные связи) иа орбиталях 2ра и 2рл, которые являются связывающими по отношению к изолированным атомным 2р-орбиталям. Поскольку связывающие и разрыхляющие эффекты заполненных связывающих н разрыхляющих пар орбиталей компенсируются, не внося результирующего вклада в химическую связь, эти пары орбиталей иногда рассматриваются как несвязывающие орбитали. Так, например, валентные электроны в молекуле N2 можно подразделить на четыре несвязывающих (появляющихся с атомных 25-орбиталей) и шесть связывающих (с атомных 2р-орбиталей), которые образуют тройную связь в молекуле. [c.228]

Открытие электронов и появление теории Бора (1913) строения атома способствовали дальнейшему развитию теории химического строения, так как в органическую химию были введены электронные представления. Одну из первых электронных гипотез в органической химии выдвинул в России в 1914—1916 г. А. М. Беркенгейм. В основе его взглядов лежали электростатические представления. Согласно гипотезе А. М. Беркеигейма, углерод выполняет смешанные функции, являясь электроположительным по отношению к таким атомам, как хлор, и электроотрицательным по отношению к таким атомам, как водород. Эти смешанные функции атом углерода выполняет одновременно по отношению к разным атомам, с которыми он связан. Согласно теории А. М. Беркеигейма, химическая связь осуществляется одним электроном. В неорганических соединениях этот электрон может пол--ностью перейти от одного атома к другому, после чего атомы будут удерживаться только электростатическими силами. В органических молекулах валентный электрон полностью не переходит от одного атома к другому, а только смещается по направлению к одному из них, например, от углерода к хлору, от водорода к углероду и т. п.. [c.29]

Некоторые атомы в молекуле осуществляют отношения непосредственной химической связи, отношения непосредственно химического взаимодействия (например, атомы углерода и водорода, углерода и хлора), другие атомы в молекуле не находятся в отношениях непосредственной химической связи, непосредственного химического взаимодействия, они связаны друг с другом тслько через посредство каких-либо третьих атомов "(например, атом водорода связан с другим атомом водорода или атомом хлора через посредство атома углерода). [c.28]

Зная валентность каждого атома, т. е. число отношений непосредственной зависимости, шторые осуществляет каждый атом с другими атомами, мы чпожем указать порядок химической связи атомов в молекуле, т. е. вскрыть главные отношения атомов, составляющие основу ее химического строения. [c.28]

Такая химическая связь, которая образуется уже связанным атомом водорода с атомом другого элежнта, обладающего большой электроотрицательностью, назыеается водородной связью (или кратко Н-связью). При образовании Н-связи проявляется своеобразие иона Н" ". Атом водорода, теряя единственный электрон, остается в виде ядра — протона, диаметр которого в тысячи раз меньше диаметров ионов других элементов. В результате ион водорода, обладая очень сильным электрическим полем, активно взаимодействует с электронными оболочками других атомов или ионов. Ион Н" "— активный акцептор по отношению к неподеленной паре электронов атомов и ионов сильно электроотрицательных элементов. Например, водородные связи у воды проявляются в стяжении одной молекулы со стороны водорода с другой со стороны кислорода (точками показана водородная связь) [c.66]

Приведенные мною примеры указывают на плодотворность применения метода изучения электронной плотности к проблеме исследования природы химической связи. Представление строения молекул органических соединений, так же как и других объектов, в виде распределения электронной плотности позволяет рассматривать молекулу как единое целое в соответствии с теорией химического строения Бутлерова, который говорил Исходя от мысли, что каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы (сродства), я называю химическим строением распределение действия этой силы, вследствие которого химические атомы, посредственно или непосредственно влияя друг на друга, соединяются в химическую частицу (А. М. Бутлеров. Избр. работы по органической химии. Изд. АН СССР, 1951, стр. 71—72). Согласно современным представлениям, химические силы обусловлены валентными электронами атомов, и, следовательно, изучение распределения электронной плотности является основной задачей современного развития теории химического строения как органических, так и других соединений. В настоящее время еще очень мало внимания уделяется прямому определению (при помощи эксперимента) распределения электронной плотности. Работа эта в экспериментальном отношении очень сложная и требует значительных усилий от исследователя, но большое значение полученных этим методом результатов требует значительного расширения работ по определению электронной плотностн. Совокупное применение синтеза, изучения химических и физических свойств и определения электронной плотности, несомненно, будет способствовать дальнейшему развитию теории химического строения Бутлерова. [c.196]

Наружные уровни электронных оболочек атомов азота и фосфора однотипны, но электроны в оболочке атома фосфора расположены на трех энергетических уровнях, а у азота голько на двух. Из-за увеличения числа уровней радиус атома фосфора значительно больше, чем у атома азота. Это и определяет увеличение межъ-ядерного расстояния в молекулах фосфора. В соответствии с этим в молекулах фосфора отсутствуют кратные связи. Три одиночных электрона атома фосфора образуют три одинарные связи, а не тройные, как у азота, поэтому в молекулах фосфора каждый атом связан с тремя соседними. Если молекулы атома двухатомны, то фосфор способен к образованию полиатомных молекул. Такое строение молекул фосфора сказывается на его химической активности по отношению к азоту. Простая связь между атомами фосфора в его молекуле разрывается намного легче, чем тройная связь в молекуле азота. [c.127]

Строении прочно вошло в литературу и является одним ий важнейших понятий современной теоретической химии. Было бы неправильно думать, что понятие о химическом строении уже существовало в химии и роль Бутлерова сводится только к тому, что он предложил для него новый термин. Правильную точку зрения высказывает финский химик Э. Гьельт в своей капитальной Истории 0 рганиче-ской ХИМИИ То, что Бутлеров ввел здесь, не является просто новым термином. Понятие о химической структуре совпадает в основном с понятием Кекуле о сцеплении ато-М01В и согласуется со взглядами Купера по этому вопросу. Основы этого понятия были даны этими двумя исследователями, однако истинное содержание и границы его не были достаточно ясно высказаны, и, возможно, что, именно вследствие этого, оно было неправильно понято. Благодаря Бутлерову стало ясным, что химическая структура, с одной стороны, является чем-то совершенно иным, чем рациональный состав в понимании теории типов, т. е. не является только выражением отношений аналогий и превращения. С другой стороны, структура ничего не говорит о механическом расположении атомов в молекуле, т. е. не является тем, что Жерар, а также Кекуле (вначале) понимали под строением молекулы , именно истинным расположением их атомов . Напротив, она означает только существующую, но для каждого вещества определенную химическую связь атомов в молекуле [50, стр. 155]. [c.64]

Строгим следствием этого должно было бы явиться допущение, что в жидкости отдельные ионы свободно-подвижны и не связаны между собой. Однако химические воззрения того времени мешали Клаузиусу сделать подобное предположение, и он избрал средний путь. Он представлял себе, что положительные и отрицательные частицы в молекуле не связаны прочно, а производят колебательные движения. При этом колебания часто становятся настолько интенсивными, что например положительная частица какой-нибудь молекулы станет в более благоприятное положение по отношению к отрицательной частице соседней молекулы и эти две частицы начинают колебаться друг около друга освободившиеся частицы обеих молекул, в свою очередь, могут вскоре занять благоприятное положение относительно других противоположно заряженных частиц и т. д. Таким образом происходит постоянный обмен положительных и отрицательных частиц между отдельными молекулами. Если, далее, в жидкости действует электрическая сила, то эти колебания отдельных заряженных частиц не могут более происходить так беспорядочно, как до этого, а в каждый данный момент свободные положительные частицы должны преимущественно двш аться в одном направлении, отрицательные же — в противоположном. Кроме того распад молекулы в таком положении, при котором частицы ее могли бы одновременно двигаться в направлении электрической силы, облегчается и следовательно будет происходить чаще. Если рассматривать поперечное сечение жидкости, перпендикулярное действию электрической силы, то понятно, что в напраг нии положительного электричества движется больше положительных стиц, чем отрицательных в направлении отрицательного электричег , наоборот, — [c.47]

Нет, ошибаешься, ты уже не будешь тем же самым атомом Лития — возразил с улыбкой учитель.— Атом является атомом до тех пор, пока он электронейтрален. Получив какой-нибудь заряд, он превращается в ион. Запишите себе это слово — ион. В этом случае из тебя, атом Литий, получился положительный ион Лития. Хлор тоже потерял свой облик атома. Получив один электрон, он превратился в отрицательный ион. Удивительно ли теперь, что после перемещения электрона от Лития к Хлору, оба они начали проявлять взаимную симпатию Они стали разнозаряженными ионами и начали притягиваться друг к другу, как два противоположных электрических заряда. И эти два иона будут связаны друг с другом до тех пор, пока не вмешается какая-нибудь внешняя сила, способная их разъединить. Эта группа из двух противоположно заряженных ионов может существовать самостоятельно долгое время. Она называется молекулой — молекулой химического соединения. Теперь вы можете записать при взаимодействии между атомом Лития и атомом Хлора образовалось химическое соединение хлорид лития. Нет уже атомов Хлора и Лития. Получилось совершенно новое химическое соединение. И это происходит с каждым из вас в результате ваших дипломатических отношений , когда вы начинаете взаимодействовать между собой. От вашей независимости, самостоятельности и свойств почти ничего не остается. Вы входите в состав химического соединения, которое имеет совсем другие свойства. [c.181]

В этом случае можно сказать, что такие элементы реагируют в отношении их атомных весов, т. е. в равных количествах атомов. Таковы, например, водород и хлор, образующие молекулу НС1, магний и кислород, соединяющиеся в MgO, алюминий и фосфор, дающие. 41 и т. д. При взаимодействии неравновалентных атомов также соблюдается закон эквивалентов, т. е. вступает в реакцию равное число эквивалентов, но теперь уже, очевидно, неравные количества атомов. Атомный вес кислорода включает два его эквивалентных веса, а атомный вес водорода один его эквивалентный вес. Следовательно, атом кислорода, присоединив один атом водорода, еще не исчерпал своей способности к присоединению других атомов и может присоединить второй атом водорода только в этом случае будет соблюден закон эквивалентов. Назовем химическую связь атома кислорода с одним атомом водорода единичной связью. Тогда, очевидно, атом кислорода способен проявлять две единичные связи. [c.41]

В отсутствии внешнего магнитного поля возможно распределение по девяти уровням, но без внешних возбуждений (например, ударов быстрых электронов по атому, ударов фотонами или чужими атомами) электронная оболочка атома приходит в основное состояние и оба Зс(-электрона попадают на самый глубокий уровень Такое нормальное, равновесное состояние атома, подчиненного правилам Гунда, неудобно для осуществления реакции присоединения к данному атому других частиц, так как симметрия расположения орбитальных и спиновых векторов в свободном атоме обычно не отвечает той, которая должна устанавливаться после образования химических связей в молекуле. Как показал Ван Флек, первоначальной стадией химической реакции является расшатывание симметрии, устанавливаемой, согласно правилам Гунда, в отношении электрических и магнитных межэлектронных взаимодействий. Такое расшатывание, приводящее к случайному статистическому распределению спиновых и орбитальных векторов, может совершаться под влиянием беспорядочной бомбардировки атома налетающими на него частицами (атомами, электронами, фотонами) и требует затраты заметйой энергии возбуждения, которая называется энергией перехода в валентное состояние. Эту энергию не следует путать с энергией активации реакции, которая не сказывается на тепловом эффекте реакции в противоположность этому величина энергии возбуждения валентного состояния отражается на величине измеряемого на опыте эффекта. Чем больше число непарных электронов, которые надо привести в валентное состояние, тем обычно больше требуется энергии для нарушения правил Гунда. [c.91]

Очевидно, что в рамках признания абстрактной дискретности материи это противоречие вообще не могло быть разрешено без отказа либо от закона объемов , либо от атомисшки Дальтона. Единственный путь преодолеть его, как и прочие противоречия в тогдашней атомистике, которые были связаны с влиянием механистической философии, состоял в том, чтобы прежде всего отказаться от исходного теоретического положения и признать, что материя не только дискретна, но образует ряд качественно различных ступеней, узловую линию отношений меры, причем каждый круг явлений имеет свою особую меру атом — мера химического превращения вешества, молекула — мера изменения его физических свойств. Вместе с тем это признание узловой линии отношений меры, где одна мера с внутренней необходимостью переходит в другую, явилось бы установлением единой линии развития материи через ряд ее различных форм. [c.222]

Прежде чем рассматривать сложные огромные молекулы, обратимся к более, простым молекулам низкомолекулярных ществ. Рассмотрим молекулу метана Известно, что атомы водорода в молей метана расположены вокруг атома углерр а. не в одной плоскости, а в пространстве, 1на-одинаковых расстояниях. Модель молекуж метана можно себе представить в виде Гётраэдра, в центре которого расположен атом углерода, а в чевдрех вершинах — четыре атома водорода (рис. I). При таком расположении атомов в пространстве угол, образованный каким-либо атомом водорода, атомом углерода и вторым каким-либо атомом водорода, приблизительно равен 110°. Модель молекулы этана показана на рис. 2. Молекула этана представляет со-> бою молекулу метана, в которой один из атомов водорода замещен на группу СНз. Молекула следующего гомолога — пропана — представляет собою молекулу этана, в которой один из атомов водорода также замещен на группу СНз, и поэтому первый и третий атомы углерода должны находиться по отношению друг к другу под углом 110°. С дальнейшим удлинением углеводородной цепи в гомологическом ряду углеводородов величина угла между линиями химической связи, т. е. [c.21]

В этой связи здесь хотелось бы сказать прежде всего о первопроходческих работах в данном направлении Ю. А. Жданова. Являясь активным поборником введения принципа историзма в химию, Ю. А. Жданов еще с 1950-х годов разрабатывает вопросы химической эволюции [21, 22] и, в частности, определения высоты химической организации веществ. В 1960-е годы он предложил применять два параметра для оценки структурного и энергетического уровней органических соединений. Один из них — информационная емкость соединения в расчете на один атом. Этот параметр не зависит от величины и сложности молекулы и служит объективным критерием структурных богатств как одного соединения, так и всего класса (углеводы, аминокислоты, терненоиды, нуклеиновые кислоты, стероиды, алкалоиды). В качестве энергетического параметра Ю. А. Ждановым выбрана средняя степень -окисления атома углерода в молекуле она характеризует электронное окружение атома и отражает соотношение в органическом соединении противоположных тенденций к спонтанному окислительно-восстановительному диспропорционированию. Эта величина выявляет отношение данного соединения к всеобщей среде живого— воде, взаимодействие с которой даже в отсутствие окислителей может привести одни органические соединения к окислению, другие—к восстановлению. [c.192]

Одинаковость значений валентности и координационного числа углерода имеет большое значение для химии его соедчнений, так как ведет к повышению химической устойчивости многих из них. Последнее стоит в связи с тем обстоятельством, что при химических процессах (особенно между молекулами с малополярными связями) первой стадией часто является присоединение одной из реагирующих частиц к другой и лишь вслед за тем идет обмен атомами (или ионами) с образованием новых соединений. Очевидно, что в тех случаях, когда координационное число элемента совпадает с его валентностью, внутренняя сфера у)ке заполнена и присоединение к центральному атому какой-либо посторонней молекулы (нли иона) затруднено. Комплексообразователь оказывается экранированным, т. е. как бы защищенным окружающими его атомами от внешних воздействий, что и ведет к медленности протекания всего процесса в целом или даже к практически полному его отсутствию, несмотря на то, что по сути дела он должен был бы иметь место. Именно так следует, по-видимому, понимать многие характерные отличия соединений углерода от аналогичных им производных Si, например большую устойчивость I4 по отношению к воде, растворам щелочей и другим реактивам, легко разлагающим Si U. Несомненно, что и химическая инертность насыщенных углеводородов в известной степени обусловлена равенством валентности и координационного числа углерода. [c.643]

Асимметрический синтез. Если при химических синтезах из веществ с симметричными молекулами создаются вещества с асимметрическим атомом углерода, то они получаются в виде недеятельных соединений. Однако, пользуясь оптически деятельными веществами, можно в некоторых случаях из веществ, не содержащих асимметрического атома углерода, получить оптически деятельные вещества. Для этого исходное вещество связывают с оптически деятельным веществом и удаляют последнее после того, как путем химической реакции получен новый асимметрический атом. Так можно синтезировать оптически деятельную молочную кислоту СНз—СН(ОН)—СООН из пировиноградной кислоты СНз—СО—СООН, в молекуле которой нет асимметрического атома. Для этого из пировиноградной кислоты и природного левовращающего спирта борнеола СщН ОН (стр. 567) получают сложный эфир. Восстановлением переводят этот эфир в бор-неоловый эфир молочной кислоты. При этом в молекуле создается новы 1 асимметрический атом и получаются два вещества—сложный эфир левовращающего борнеола и левовращающей молочной кислоты и сложный эфир левовращающего борнеола и правовращающей молочной кислоты. Эти вещества не являются один по отношению к другому оптическими антиподами, в связи с чем и скорости образования их неодинаковы первое вещество образуется в несколько большем количестве, чем второе. Поэтому омыление продукта реакции дает молочную кислоту, обладающую слабым левым вращением. [c.297]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология