Сигма-электроны

Первое возбужденное состояние молекулы Нз- Ближайшим к основному состоянию молекулы Н, является возбужденное состояние (триплет сигма), электронная конфигурация в этом состоянии [c.116]

Рис. 3. Сигма-электроны (между ядрами) и пи-электроны (на ядрах)

Сигма-электроны очень прочно сидят а своих местах. Для возбуждения их и вывода на другой энергетический уровень нужна очень большая энергия. Поэтому насыщенные соединения, не содержащие двойных связей, могут поглощать только мощные фотоны дальних ультрафиолетовых лучей. Этан, например, поглощает лучи с длиной волны около 55 ммк, т. е. для возбуждения его электронов потребовались бы фотоны с огромной энергией около 8 эв. Ясно, что такие соединения бесцветны. [c.35]

В настоящее время введено понятие о сигма (а) и пи (я) связя.х. Выше мы видели, что связи между атомами элементов определяются электронными парами одинарной связи отвечает одна пара электронов, двойной — две пары, тройной — три пары. Первая пара электронов отвечает одинарной связи и весьма устойчива она носит название сигма (а) связи, а электроны этой пары — сигма-электронами. Вторая и третья пары электронов называются пи-электронами и образуют пи -связь. я-электроны более подвижны и могут ограниченно колебаться, не нарушая связи атомов перемещаясь к одному из них, сообщают ему некоторый заряд. Молекула частично поляризуется, г.-связи менее стойки, чем а-связи. Двойная связь состоит из одной прочной о-связи и одной менее прочной я-связи тройная связь — из одной о-связи и двух х связей. 71-связи, как менее устойчивые, легко разрываются, вследствие чего у двух соседних атомов освобождается по одной связи, к которым и присоединяется два атома, например брома. При образовании новых одинарных связей с бромом выделяется энергии больше, чем затрагивается на разрыв я-связи. Этим и объясняется легкость реакции присоединения. Тепловой эффект реакции положителен. [c.75]

Электронные облака, перекрывающиеся на самой связи, на валентном штрихе создаются так называемыми сигма-электронами (а-электронами). Они образуют сигма-связи. Только с такими связями мы и встречались в случае этана. [c.144]

Молекулярные орбитали. Длина связи. Перекрывание орбиталей и связывающие орбитали. Узловые плоскости и разрыхляющие орбитали. Сигма (а)-орбитали. Процесс заполнения орбиталей. Эффективное число связывающих электронов. [c.509]

Таким образом, атомные Ь-орбитали двух атомов можно комбинировать двумя различными способами для получения двух молекулярных орбиталей - одной связывающей, а другой разрыхляющей. Связывающая орбиталь концентрирует электронную плотность между ядрами разрыхляющая орбиталь концентрирует ее за пределами межъядерной области и вообще не имеет никакой электронной плотности на плоскости, проходящей точно посередине между ядрами. Обе эти молекулярные орбитали симметричны относительно вращения вокруг прямой, соединяющей ядра сказанное означает, что при вращении вокруг данной прямой ни форма электронного облака, ни знак комбинации волновых функций не изменяются. Орбитали с такой симметрией называются сигма (а)-орбиталями. Связывающую орбиталь отличают при записи от разрыхляющей орбитали тем, что последней присваивают значок . [Молекулярные орбитали различных типов обозначаются символами сигма (0), пи (и), дельта (5),... по аналогии с обозначениями атомных орбиталей 5, р, [c.517]

Молекула На. Электронная конфигурация молекулы Н2 в основном состоянии Нг Ь), молекулярный терм (дублет сигма). Единственный электрон молекулы на ag связывающей орбитали обеспечивает химическую связь. Молекула Нг — свободный радикал. Радикалами называют частицы с открытыми оболочками. Радикальный характер молекулы Нг легко обнаруживается по ее парамагнетизму, обусловленному только спином электрона, так как орбитальный магнитный момент молекулы равен нулю. Другие свободные радикалы также парамагнитны. В молекуле Нг между единственным электроном и ядрами нет экранирующих электронов, поэтому она характеризуется самым высоким значением ПИ = 16,25 эВ и СЭ = = 15,4261 эВ, намного превышающим СЭ других молекул. [c.75]

Молекула Н . Электронная конфигурация молекулы На в основном состоянии [(0515) ]. В основном состоянии молекулы два ее электрона согласно принципу наименьшей энергии занимают наиболее низкую орбиталь стЬ и согласно запрету Паули имеют противоположные спины. Суммарный спин равен нулю, молекула диамагнитна, мультиплетность 25+1 = 1. Оба электрона занимают четную (g) орбиталь. По правилу произведения ( >< = ) состояние системы четное. Молекулярный терм 2 (синглет сигма). Схема заселенности МО молекулы На и других молекул элементов первого периода приведена на рис. 24. [c.76]

Сигма- или пи-связи могут образовываться в результате перекрывания облаков двух з-электронов, х- и р-электронов, двух р-электронов [c.68]

Сигма-связи могут образовываться при перекрывании любых электронных облаков. Пи-связи могут образо- [c.202]

Связь между атомами, осуществляемая одной парой электронов, называется простой (одинарной) или а (сигма)-связью. Такая связь образуется перекрыванием двух орбиталей 5-электронов (ст-электронов) или перекрыванием орбиталей 5-электрона (например, атома водорода) с 5р -гибридными орбиталями атома углерода (при образовании, например, молекулы метана), или за счет перекрывания двух 5(0 -гибридных орбиталей атомов углерода (в предельных углеводородах) [c.20]

Поскольку электронные облака имеют различную форму, их взаимное перекрывание может осуществляться разными способами. В зависимости от способа перекрывания и симметрии образующегося облака различают сигма-, п и- и дельта-связи (рис. 24). [c.62]

Сигма-связи осуществляются при перекрывании облаков вдоль линии соединения атомов (рис. 24). Пи-связи возникают при перекрывании электронных облаков по обе стороны от линии соединения атомов. Дельта-связи обязаны перекрыванию всех четырех лопастей -электронных облаков, расположенных в параллельных плоскостях. [c.63]

Исходя из условий симметрии, можно показать, что электроны s-орбиталей могут участвовать лишь в сигма-связывании, р-электроны — уже в сигма- и пи-связывании, а -электроны — как в сигма-и пи-, так и в дельта-связывании. Для /-орбиталей способы перекрывания еще разнообразнее. [c.63]

Сигма-связи. Максимальное перекрывание облаков, образующих а-связи, совпадает с линией соединения атомных центров. Поскольку электронные облака (кроме s-облака) направлены в пространстве, то и химические связи, образуемые с их участием, пространственно направлены. Так, гантелевидные р-орбитали расположены в атоме вза- [c.63]

Эти правила аналогичны спектроскопическим правилам отбора и не являются ни необходимыми, ни достаточными. Если реакция не может идти предсказанным способом из-за особенностей геометрии молекулы, то при более жестких условиях процесс может пойти по другому пути. Эти правила применимы к таким реакциям с согласованным смещением электронов, как внутримолекулярные, реакции циклоприсоединения (реакции Дильса —Альдера) и сигма-тропные перегруппировки. [c.143]

Молекула Нг. Электронная конфигурация в основном состоянии 15) ]. В основном состоянии молекулы два ее электрона согласно принципу наименьшей энергии занимают наиболее низкую орбиталь ois и согласно запрету Паули имеют противоположные спины. Суммарный спин равен нулю, молекула должна быть диамагнитна,- что и наблюдается. Молекулярный терм (синглет сигма). Схема заселенности. МО молекулы и последующих приведена на рис. 38. [c.112]

Описанная выще ковалентная химическая связь, обязанная образованию электронных пар, возникает, когда орбитали двух внешних электронов соединяющихся атомов перекрываются в какой-то области пространства. В результате в этой области увеличивается вероятность одновременного присутствия двух электронов, т. е. возрастает электронная плотность и поэтому усиливается притяжение между этими электронами и двумя ядрами. На рис. ХП.4 и XII.5 схематически штриховкой показаны области такого перекрывания орбиталей двух s-электронов при образовании молекулы водорода Н2 и S- и р-электронов при образовании молекулы H I. Подобные связи, образованные орбиталями, расположенными вдоль линии связи, т. е. прямой линии, соединяющей ядра атомов, называются ст-связями (сигма-связи). Связи, образующиеся при перекрывании восьмерок , расположенных перпендикулярно линии связи, называются я-связями (пи-связи). На рис. ХП.б показано образование одной я-связи в молекуле N2. <т-Связи всегда прочнее, чем я-связи. [c.155]

Суммируя сказанное выше, следует отметить, что одиночная, двухэлектронная, ковалентная или сигма (о)-связь может быть образована электронами чистых и гибридных смешанных состояний. В табл. 33 дается сводная картина типа связей и форм молекул для элементов А различных подгрупп, присоединяющих к себе атомы элемента X электроны связи нормальных состояний обозначены, как принято, 5 и р, а электроны связи гибридных состояний д. [c.114]

Сигма (а)- и пи (я)-связи. ст-Связь проявляется между двумя атомами по прямой линии, соединяющей центры атомов и совпадающей с осевой линией симметрии электронных облаков (рис. 64, а). Обычно эта связь называется ординарной связью. Однако между атомами может осуществляться кратная связь двойная или тройная. Например, для этилена СзН характерна двойная связь НзС СНа, с помощью которой соединяются два [c.114]

В молекуле азота три ковалентных связи, образованных шестью р-электронами (по три от каждого атома). Одна связь — сигма — действует по линии, совпадающей с линией направления р-электронных облаков, а две другие связи— пи — действуют в направлении, перпендикулярном к направлениям р-электронных облаков. Разорвать три связи в молекуле трудно (затрата энергии составляет по последним данным 941,8 кдж/моль), поэтому молекулярный азот химически очень инертен. [c.511]

Форма облака пи-электронов, т. е. распределение вероятностей, отражает свойства симметрии остова молекулы — системы жестких сигма-связей. Руководствуясь соображениями симметрии той или иной молекулы, можно во многих случаях упростить расчеты волновых функций. Так, например, молекула бутадиена имеет сопряженную систему пи-связей и очевидно, что распределение электронной плотности должно быть симметрично относительно оси а—Ь [c.117]

Сигма-связь удлиняется, если в результате взаимодействия электронное смещение происходит от ядра, несущего положительный (частичный) заряд, к ядру, имеющему отрицательный заряд о-связь укорачивается, если электронное смещение происходит в противоположном направлении (второе правило изменения длины связи). [c.264]

Поскольку орбитали имеют различную симметрию, их взаимное перекрывание может осуществляться разными способами, чем и определяется пространственная направленность ковалентных связей. Данное свойство ковалентной связи определяет геометрию молекул (пространственную структуру). В зависимости от способа перекрывания орбиталей и симметрии образующегося электронного облака различают а (сигма)-и я(пи)-связи. Рассмотрим некоторые примеры. [c.66]

Алифатические структуры постепенно превращаются в более плотные и более прочные ароматические. В ароматической структуре между С-атомами имеются связи двух родов обычная связь между двумя С-атомами через пару сигма-электронов и нелокализованные связи, осуществляемые пи-электронами. Ароматические соединения обладают резко выраженной анизотропией диамагнитной восприимчивости. Это можно объяснить, если принять, что все электроны, которые участвуют в нелока-лиз 0ва1нных связях (ии-эле1ктроны), являются общими для всей ароматической группировки С-атомов. [c.81]

Так, в молекуле водорода (рис. 27, стр. 120) иерекрываь ие атомных 5-электронных облаков происходит вблизи прямой, соединяющей ядра взаимодействующих атомов (т. е. вблизи оси связи). Образованная подобным образом ковалентная связь называется а-связью (сигма-связь). [c.133]

Если данный атом углерода не имеет кратных (двойных или тройных) связей, то каждый из этих четырех валентных электронов (25, 2рЗ) образует по электронной паре с электроном взаимодействующего атома, причем вследствие гибридизации связей ( 18) все четыре электрона по ряду свойств (энергия связи, межатомные расстояния и некоторые другие) становятся равноценными. Такие связи называют о-связями (сигма-спязи). При одинаковых заместителях а-связи атома углерода располагаются в пространстве под тетраэдрическим углом 109°28. [c.66]

СИГМА-СВЯЗЬ И пи-связь (а-свяэь и я-связь) — типы ковалентных химических связей. о-С. может образоваться при взаимодействии (перекрываннн) атомных орбиталей любого типа. Она характеризуется цилиндрической симметрией и одной областью перекрывания. Благодаря этому возможно свободное вращение фрагментов молекулы вокруг линии ст-связи. Простейшим случаем а-связи является молекула На, в которой -электроны водородных атомов имеют антипараллельные спины. Максимальная плотность электронного облака а-связи находится на линии связи. Во всех органических веществах простые ковалентные связи между атомами углерода и другими атомами являются ст- С. я- С. возникают в ненасыщенных органических веществах только за счет р-электронов, оси орбиталей которых располагаются параллельно и перекрывание орбиталей происходит в двух областях. Последнее создает энергетический барьер для взаимного вращения фрагментов молекулы вокруг линии связи и обусловливает существование цис-транс-изомерш. Таким образом, двойная связь состоит из двух типов связи — о-С. и я-С. Тройная связь соответственно состоит из одной а-С. и двух П-С., расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. [c.226]

Направленность связи выражается в том, что она имеет вполне определенную форму. В зависимости от способа перекрывания и симметрии образующегося облака различают а-, л- и б-связи (рис. 13.5). Связь, образованную электронным облаком, имеющим максимальную плотность на линии, соединяющей центры атомов, называют сигма-связью. Связь, образованную электронами, орбитали которых дают наибольшее перекрывание по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, называют пи-связью. Дельта-связь образуется при перекрывании всех четырех лопастей -элек-тронных облаков, расположенных в параллельных плоскостях. Как видно из рис. 13.5, электроны -орбиталей могут участвовать лишь в образовании ст-связей, р-электроны — в образовании о-, п-связей, -электроны — в образовании ст-, л- и б-связей. Поскольку электронные облака (кроме х-облака) направлены в пространстве, химические связи, образованные с их участием, также пространственно направлены. Например, гантелевидные р-орбитали расположены в [c.231]

Молекула Н . Электронная конфигураци в основном состоянии Н, [СТу 1.5], молекулярный терм (дублет Сигма). Единственный электрон молекулы на ag связывающей орбитали обеспечивает химическую связь. Энергия основного состояния (Н ) а -Ь Р. Энергия химической связи [c.111]

Связ1 , образованная электронным облаком, имеющим максимальную плотность на линии, соединяющей ядра атомов, называется а-(сигма) связью, а соответствующая ей симметрия — а-симметрией. [c.42]

Вследствие наличия двойной связи молекула алкена содержит на два атома водорода меньше, чем соотвег-ствуюш,ий алкан, т. е. содержит меньше водородных атомов, чем необходимо для полного насыщения всех валентностей углеродных атомов. Алкены принадлежат к ненасыщенным углеводородам. Двойная связь С=С образована одной сигма (0) и одной пи-(л)-связямн. Напомним, что ст-связь — это связь, образованная перекрыванием электронных облаков вдоль линии, соединяющей ядра атомов. [c.190]

Другое представление (введенное в науку гораздо позднее) исходит нз того, что именно валентная связь, соединяющая ядра атомов по линии кратчайшего расстояния между ними [т. н. а (сигма)-связь], должна быть особенно прочной и поэтому образуется во всех случаях. Так как принцип несовместимости (VI 3 доп. 3) не допускает пространственного совмещения двух или более валентностей, электронные облака остальных участвующих в образовании кратных связей электронов каждого из атомов располагаются перпендикулярно и к направлению а-связи, и друг к другу. Поскольку такое расположение неудобно для взаимного перекрывания электронных облаков, возникающая валентная связь [т. н. л (пи)-связь] является относительно слабой. Как видно из рис. Х-29, оба атома углерода соединены в этилене одной ст- и одной л-связью (ал-связь), а в Эчедзлене — одной а- и двумя л-связями (алл-связь). Сигма-связи в этилене имеют гибридный характер а в ацетилене — зр. [c.548]

Общее электронное облако молекулы бензола можно представить состоящим из трех орбиталей одна из них напоминает по форме двойную баранку (две параллельные части облака, между которыми находится система сигма-связей, т. е. собственно бензольное кольцо) две другие части получатся, если разрезать двойную баранку перпендикулярно ее плоскости, так чтобы получились две новые плоскости симметрии. Наглядное представление о форме сигма- и пи-орбиталей дают рис. 11.14 и П.15 (по Кэрт-мелу и Фаулзу). [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология