Четырехвалентные атомы

Следует особо подчеркнуть, что, хотя образование новой связи происходит за счет пары электронов иона ОН , который, таким образом, выступает в роли донора электронной пары, образуется не донорно-акцепторная, а истинная ковалентная связь. Это связано с тем, что атом углерода не является акцептором и приобретает акцепторные свойства лишь в момент химического превращения, передавая один из своих электронов образующемуся иону Г. Поэтому избыточный электрон, получаемый им от ОН , лишь восстанавливает его исходное состояние четырехвалентного атома. [c.15]

Схему перекрывания атомных орбиталей в молекуле СО2 можно представить следующим образом. Как видно из структурной формулы СО2, углерод образует две а- и две л-связи с атомами кислорода. Строение внешнего электронного слоя четырехвалентного атома углерода [c.245]

S- и р-орбиталей, участвующих в образовании связей. Самой лучшей комбинацией будет та, которая соответствует наиболее прочной связи. Однако не совсем ясно, чем измерять силу связи. Кажется разумным принять, что наиболее прочной будет связь, допускающая наибольшее возможное перекрывание между связывающими орбиталями. Это условие называют критерием наибольшего перекрывания, и оно является основой при рассмотрении направленных связей с точки зрения теории валентных связей. sp -Гибридизация. При построении гибридных орбиталей важно, чтобы радиальные части орбиталей данного электронного уровня были приблизительно одинаковы. Это можно видеть при сравнении радиальных частей 2s- и 2р-орбиталей, показанных на рис. 2-8. На основании этого допускают, что гибридная орбиталь может быть построена из угловых частей индивидуальных волновых функций. Например, для четырехвалентного атома углерода это будут четыре связи, описываемые волновыми функциями вида [c.168]

Четырехвалентность атома углерода в органических соединениях. Высказал мысль о взаимном соединении атомов углерода друг с другом [c.168]

Формула, отражающая строение бензола, была предложена не сразу. После установления качественного и количественного состава бензола ученые предлагали множество его структурных формул, исходя из известных в то время теоретических положений (четырехвалентность атома углерода, свойства соединений с одинарной и кратными связями). [c.200]

Атомы углерода могут проявлять и меньшую валентность (например, в молекуле монооксида углерода или в некоторых промежуточных продуктах реакций) атом азота может быть также двухвалентным или четырехвалентным, атомы кислорода и серы — трехвалентными или одновалентными и т. д. Если валентность атома некоторого элемента превышает указанную выше стандартную валентность, то этот атом несет положительный заряд. Напротив, если валентность меньше стандартной, то атом несет отрицательный заряд. [c.8]

В органической химии при изучении пространственного строения молекул обычно пользуются их моделями, которые собирают из шариков различной величины и различных цветов, условно изображающих атомы элементов. Шарики соединяют стержнями, условно обозначающими валентные связи. Атомы углерода обычно изображают черными шариками. На рис. 2 представлена пространственная модель, изображающая тетраэдрическую направленность связей четырехвалентного атома углерода. [c.24]

Модель тетраэдрического атома углерода родилась, таким обрами, в атмосфере недоверия к учению о постоянной валентности и незнания природы химического сродства. Это, однако, не помешало Я. Вант-Гоффу не только принять идею четырехвалентности атома углерода и равноценности каждой связи, но и пойти гораздо дальше. Он построил тетраэдрическую модель атома углерода с четырьмя одинаковыми связями, строго направленными к углам тетраэдра, центр которого занят самим атомом углерода. [c.221]

Гибридизация орбиталей. Как уже было показано, в соединениях трехвалентного азота, двухвалентного кислорода и одновалентного фтора для образования ковалентных связей могут быть задействованы р-орбитали. Существование соединений четырехвалентного углерода или азота не удается адекватно объяснить, формально используя для образования четвертой связи 25-орбиталь. Как уже не раз говорилось, наиболее подходящие орбитали для образования связей —те, геометрия которых обеспечивает максимальное перекрывание, как, например, р-орби-таль 5-орбиталь со сферической симметрией оказывается менее подходящей. Для четырехвалентных атомов может быть найдено [c.16]

Рис. 115. Снижение энергии возбуждения четырехвалентности атомов О, S, Se, Те, Ро

На рис. 115 показан ход снижения энергии возбуждения четырехвалентности атомов О, 5, 5е, Те, Ро. Уровни исходного и конечного состояний отвечают наинизшей составляющей мультиплета. Во всех случаях [c.200]

Подобно обычному кислороду, озон представляет собой простое вещество. Если какой-либо элемент способен существовать в нескольких различных формах, то эти формы называют аллотропическими видоизменениями. Следовательно, озон является аллотропическим видоизменением кислорода. Для молекулы его вероятна структурная формула 0=0=0 с четырехвалентным атомом кислорода в центре. [c.42]

Неправильно. Давайте посмотрим, сколько неиспользованных валентных возможностей останется у каждого из двух (четырехвалентных ) атомов углерода, после того как они образуют между собой двойную связь [c.294]

При связывании четырехвалентного атома углерода с четырьмя другими атомами он использует систему своих 5р -гибридных орбита-лей. Однако когда атом углерода связан только с тремя другими атомами двумя простыми ковалентными связями и одной двойной связью, он использует для этого зр -гибридные орбитали. Такие орбитали располагаются в одной плоско- [c.465]

Оптическая активность этих соединений обусловливается наличием в молекуле асимметричного четырехвалентного атома серы. Эти соединения доказывают, что четыре группы, связанные с серой, образуют, как и в углероде, углы тетраэдра, в центре которого находится атом серы 83. [c.522]

Опираясь на все эти постулаты и принимая определенные значения для чисел валентности атомов элементов в определенных рядах соединений, классическая теория получила аппарат, с помощью которого без экспериментальных исследований, используя только алгебру и комбинаторику, можно было решить следующий вопрос если заданы атомы элементов, входящие в состав частиц определенного ряда соединений, если заданы числа валентностей для каждого из атомов в рассматриваемом ряду соединений, то частицы какого состава и какого строения (в смысле формулы химического строения) могут существовать в рассматриваемом ряду соединений как единые более или менее устойчивые образования Так, например, основываясь на положениях, указанных выше, легко решить вопрос, каковы могут быть стехиометри-ческие формулы молекул, содержащих в своем составе только четырехвалентные атомы углерода и одновалентные атомы водорода, если взять такой класс этих молекул, в котором все связи С—С ординарные и молекулы не содержат циклов. Действительно, требуется определить возможные значения индексов п и т в формуле С Нт при указанных выше условиях. [c.22]

Четыре тетраэдрические орбиты связи четырехвалентного атома показаны на рис. 94. [c.189]

Четырехвалентность атома углерода, независимо от Кекуле, в 1857 г. была установлена Кольбе. Карбонил угольной кислоты,— писал он (карбонилом Кольбе называл сдвоенный, как тогда принимали, атом углерода с атомным весом 12),—эквивалентен четырем атомам водорода, т. е. четырехатомен [16]. [c.25]

Во всех этих соединениях четырехвалентные атомы бора и азота имитируют структуру атома углерода четвертая связь В — N возникает за счет использования 5р -гибридной несвязывающей электронной пары азота и свободной 5р -гибридной орбитали атома бора. [c.450]

Молекула гидразина НаЫ—ЫНг, подобно молекуле аммиака, способна присоединять протоны и образовывать соли с кислотами. Как и у аммиака, это связано с координационной четырехвалентно-стью аммиака. Гидразин, содержащий два координационно четырехвалентных атома азота, образует два ряда солей (соли гидразиния). Напиш-ите примеры уравнений реакций. [c.25]

Во всех этих соединениях четырехвалентные атомы бора и азота имитируют структуру атома углерода четвертая связь В—N возникает за счет использования sp -гибридной несвязывающей электронной пары азота и свободной sp -гибридной орбитали атома бора. Распределение электронной плотности отвечает эффективным зарядам В — и В8+—№-, [c.523]

Атом углерода в алканах пребывает в первом валентном состоянии (5/ -гибридизация). Если представить, что атом углерода находится в центре правильного тетраэдра, то его связи будут направлены к вершинам последнего, образуя углы 109°28 (см. рис. 4). Тетраэдрическая конфигурация четырехвалентного атома углерода в алканах впервые была представлена Я- Вант-Гоффом и Ле-Белем (1871 г.). Поскольку вокруг ординарной связи С—С возможно вращ,ение, для алканов, начиная с этана, характерно существование множества поворотных изомеров (конформеров), отличающихся взаимным расположением атомов или групп атомов, связанных с атомами углерода. Состояние молекулы, характеризующееся определенным расположением атомов водорода или их заместителей вокруг двух атомов углерода, связанных г-связью, называется конформацией. [c.54]

Молекула F2O2 полярна (ц = 1,44) и по строению подобна молекуле перекиси водорода (рис. IV-27). Она характеризуется параметрами d(FO)=l,58A, d(00) = = 1,22А, Z OOF = 110° при угле около 88° между связями F—О. Так как d(00) Б молекуле Оа равно 1,21 А, можно думать, чго присоединение к ней двух атомов фтора существенно не искажает ее внутреннюю структуру (т. е. что дифтордиоксиду отвечает формула F—ОвО—F с четырехвалентными атомами кислорода). Энергии связей 00 и 0F оцениваются соответственно в 135 и 18 ккал1моль. [c.243]

В результате четырехвалентность атомов цинка и серы достигается тем, что две ковалентные связи образуются по обменому мехзт низму, а две другие — по донорно-акцепторному. На рис. 35 показано возникновение химических сЕ язей в сульфиде цинка, где более крупными точками обозначены неподеленные пары электронов от атомов серы, осуществляющие донорно-акцепторную связь. Следовательно, в сульфиде цинка атомы цинка функционируют как акцепторы, а серы — как доноры. [c.98]

В нормальной форме атом водорода связан с четырехвалентным атомом углерода, а в изоформе водород соединен с азотом, а углерод имеет ковалентность, равную трем. Обе формы находятся в динамическом равновесии и легко переходят друг в друга. Высокую токсичность циановодорода связывают с изоформой. Она соединяется с окислительными ферментами клеток через ненасыщенный трехвалентный углерод с неподеленной электронной парой (как в ядовитом угарном газе СО), прекращает окисление на уровне клеток, вызывает удушье и паралич дыхания. [c.364]

В. В. Марковников и А. М. Зайцев сформулировали ряд правил, впервые связавших направление хим. р-ции с хим. строением вступающего в р-цию в-ва. Эксперим. данные Й. Вислиценуса (1873) об идентичности структурных ф-л (-(-)-молочной к-ты (из кислого молока) и ( )-молочной к-ты послужили толчком для создания стереохим. теории (Я. Вант-Гофф и Ж. Ле Бель, 1874), в к-рой постулировалось тетраэдрич. строение фрагмента с четырехвалентным атомом углерода, что в случае четырех разл. заместителей предсказывало существование пространственно-зеркальных изомеров для соед. с двойной связью (тетраэдры соединяются по ребру)-наличие геом. изомерии. На этой основе возникла стереохимия-тука, о трехмерной ориентации атомов в молекулах и вытекающих отсюда следствиях, касающихся св-в соед. (см. также Конфигурация стереохимическая, Конформационный анализ. Молекулярная механика. Оптическая активность, Хиральность). [c.397]

Скелетные структуры, образуемые четырехвалентными атомами углерода, приобретают больший смысл, если изобразить присоединенные к углероду другие атомы, например водород, завершающие структуру органической молекулы. Так, пятиатомная углеродная цепь превращается в структурные изомеры молекулы пентана С5Н12 [c.454]

Как расчеты, так и экспериментальные измерения показывают, что конечный результат является компромиссным и лишь немногие молекулы имеют те идеализированные конформации, которые мы им приписываем и которыми для удобства пользуемся. Так, например, вероятно, ни одно из соединений с четырехвалентным атомом углерода (за исключением тех, которые содержат четыре идентичных заместителя) не имеет валентных углов, в точности равных тетраэдрическому. В реальной молекуле углы искажены (появляется угловое напряжение), что необходимо для уменьшения вандерваальсова напряжения или диполь-дипольного взаимодействия. В скошенном конформере н-бутана (разд. 4.6) двугранный угол между метильными группами не равен 60° (1,047 рад), а несколько больше этой величины молекула допускает возникновение некоторого торсионного напряжения для уменьшения вандерваальсова взаимодействия между метильными группами. [c.274]

Заметим, что иногда для четырехвалентного атома углерода зр -тжбря-дизованное ,валентное состояние называется первым валентным, зр -тжб-ридизованное — вторым валентным и вр-гибридизованное — третьим валентным состоянием. [c.259]

Из пятичленных гетероциклических соединений (пиррол, фуран, тиофен) пиррол наиболее подвержен реакциям с элекгрофилами, что связано с большей электронодонорной способностью нейтрального трехвалентного атома азота, а также с большей стабильностью положительно заряженного четырехвалентного атома азота. Этот факт находит простое подтверждение при сравнении относительной основности насыщенных аминов, сульфидов и эфиров. Ряд основности прекрасно иллюстрирует относительную реакционную способность пиррола, фурана и тиофена по отношению к атаке электрофила по атому углерода и спо- [c.305]

Упрощенное скелетное название состоит из слова фан , которому предшествует название упрощенного родоначального скелета. Порядок всех связей, выраженных упрощенным скелетным названием, предполагается равным единице. Согласно конвенции атомы, не являющиеся суператомами, представляют собой четырехвалентные атомы углерода. Напротив, валентность суператомов не фиксирована они никогда не имеют связей иных, чем их скелетные связи. [c.127]

Все они расположены в пределах интервала в 60/скал/жоугб. При обсуждении четырехвалентности атома углерода на стр. 222 мы отмечали, что его конфигурация на 60% состоит из 5р -гибрида, несмотря на то, что энергия 2р-электрона почти на 200 ккал1моль выше энергии 25-электрона. Неудивительно поэтому, что, когда интервал между 5-, р- и -уровнями уменьшается более чем в три раза, увеличение валентности, обусловленное возбуждением выше лежащих уровней, значительно, и, таким образом, возбужденные состояния вносят существенный вклад в полную волновую функцию металла. [c.362]

Рассмотрим, что представляют собой структурные элементы связей с учетом первого окружения для соединений С Н2( -л+1). Введем некоторые обозначения, упрощающие дальнейшие выкладки. Среди атомов, образующих молекулу СпЯгсп-г+о, будут встречаться одновалентные атомы И и четырехвалентные атомы С. Причем атомы С могут иметь либо тетраэдрическую [c.142]

Иногда электронную конфигурацию четырехвалентного атома углерода записывают в виде 1 2 2р2р2р, чтобы показать, что четыре валентных электрона занимают различные орбиты. [c.188]

Для четырехвалентных атомов с идентичными заместителями (СН4, СС14, 51014) валентные углы имеют теоретическое значение 109°28 (1,910 рад). [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология