Направление дипольных моментов ковалентных связей

Направление дипольных моментов ковалентных связей [c.88]

Направление дипольного момента неподеленной электронной пары азота или векторной суммы неподеленных электронных пар кислорода или галогенов совпадает с направлением векторной суммы дипольных моментов ковалентных связей, если заместителями являются одинаковые по электроотрицательности группы. [c.29]

Ш.калу электроотрицательности можно взять за основу при определении окислительных чисел атомов в молекулах и сложных ионах. Окислительное число простого иона по определению всегда равно его заряду. В молекуле X Y, в которой атомы X и Y соединены одной ковалентной связью, связывающая пара электронов будет располагаться ближе к элементу с большей электроотрицательностью. Например, если Х = Н(ОС = 3,55) и Y = 1 (ОС = 0,93), то очевидно, что связывающие электроны будут сильнее притягиваться к атому хлора, а не к водороду и распределение плотности заряда в молекуле НС будет таким, как показано на рис. 2.14. Эта молекула полярна, т. е. имеет электрический дипольный момент. Направление дипольного момента показано стрелкой. Знак окисли- [c.33]

Наиболее важным свойством диполя считают склонность его к вращению и ориентации по направлению силовых линий электростатического поля аналогично ориентации магнита в магнитном поле. Молекула с большим дипольным моментом образует относительно мощное силовое поле вокруг молекулы, и главным образом от этих полей зависят силы Ван дер Ваальса [22]. Были обнаружены не только различные типы связи, но и найдены методы, позволяющие отличать электровалентные молекулы от ковалентных, а также разработаны методы, позволяющие определять присутствие в молекуле семиполярных двойных связей и измерять Величину дипольных моментов соединений. [c.552]

Лоури [26] выдвинул электронное объяснение в отношении сопряженных систем, основанное на активации ковалентных связей поляризацией. Он предполагал, что лишь активированные молекулы подвергаются химическим изменениям и свойства конъюгированных систем зависят от возможности ионизации следующих одна за другой двойных связей и возможности рекомбинации зарядов ионов между смежными атомами, так что электронные заряды перемещаются от одного до другого конца системы. Направление миграции определяется давлением электронов на концах системы, так что дипольный момент заместителей определяет направление движения заряда. Таким образом, конъюгированная система вступает в комбинацию с ионным реагентом, активация происходит следующим образом [c.562]

Поляризуемость ковалентных связей. Ковалентные связи подвержены поляризации. Под последней подразумевают направленное смещение положительных и отрицательных электрических зарядов в атомах, атомных группах или молекулах под влиянием внешнего по отношению к данной частице электрического поля. При этом асимметрия в расположении разноименных зарядов повышается, длина диполя I увеличивается, а следовательно, возрастает и дипольный момент. [c.97]

Химическая связь характеризуется длиной, полярностью,, поляризуемостью и энергией. Ковалентная связь имеет также определенную направленность. Длину и направленность связей наиболее часто определяют электронографическим или рентгенографическим методом. Полярность связи может быть определена из величии дипольных моментов или по спектральным данным. Поляризуемость отдельных связей определяется по спектральным данным. [c.23]

Принимая во внимание, что элементарный электрический заряд равен 4,80 10" ° электростатических единиц, можно сделать вывод, что в молекуле НС1 на составляющих ее атомах имеется лишь около /5 части заряда электрона. Следовательно, между водородом и хлором связь не ионная, а ковалентная, поляризованная на 20%. В более сложных молекулах дипольные моменты отдельных связен складываются с учетом их направления (по правилам векторного сложения). Например, дипольный момент воды [c.484]

Стрелка указывает направление П,, т, е, смещения электронов, П. подвергаются как л-связи, так и а-связи, однако л-связи поляризуются гораздо сильнее, чем а-связи (см, ниже). Для большинства простых ковалентных связей величина частичных зарядов не превышает 0,3 заряда электрона и дипольный момент связи не больше 2 > в кратных связях он гораздо выше, [c.127]

Поляризация ионов, представляющая собой ту или иную степень смещения электронов, имеет очень большое значение, так как она, приводя к сокращению межатомных расстояний, и, как следствие, к уменьшению дипольного момента, превращает ионную связь в полярную ковалентную. С увеличением деформируемости аниона может произойти полный переход электронов от него к катиону, т. е. образуется ковалентная связь последняя отличается от ионной рядом признаков, в частности, направленностью. Наоборот, чем меньше поляризация иона (например, аниона), тем ближе соединения данного атома к ионному типу. Так как поляризация резко увеличивается с ростом заряда ионов, то становится очевидным, что среди соединений типа А +В или Аг+В - и тем более А +В (или Аз+В ) не может быть веществ с чисто ионным типом связи (даже для благородногазовых структур). [c.218]

Дипольный момент молекулы можно разложить на составляющие в направлении ковалентных связей. Для двухатомной молекулы типа НгЭ составляющую дипольного момента ц в направлении линии связи рассчитывают по следующей формуле [c.28]

Рассмотрим ковалентную связь между водородом и некоторым очень электроотрицательным атомом А. Облако электронного заряда будет сильно смешено в сторону атома А, в результате чего возникает большой дипольный момент. Второй электроотрицательный атом В, присоединенный к другому атому или молекуле также будет отрицательным концом диполя. Если два диполя сближаются вдоль линии А—Н В, то электростатическое притяжение между положительным концом диполя А—Н и отрицательным зарядом на атоме В будет больше, чем отталкивающая сила, действующая на одинаковые заряды чем меньше расстояние между В и Н, тем сильнее будет электростатическая связь между ними. Силу этого электростатического притяжения можно приближенно рассчитать, если принять модель, в которой орбитали представляются точечными зарядами, расположенными в их центре тяжести. При определении прочности и направления водородных связей важную роль играют неподеленные пары электронов. Проведенные Шнейдером расчеты молекулы воды показывают, что наиболее прочная связь образуется в том случае, когда ось О—Н одной молекулы находится на одной прямой с осью неподеленной пары атома кислорода соседней молекулы воды. В результате таких расчетов обычно получают разумные значения энергии водородной связи ( 25 кДж/моль). Однако электростатическая теория вызывает и некоторые возражения во многих случаях водородная связь, по-видимому, носит ковалентный характер. [c.134]

Для определения направления дипольного момента ковалентной связи часто рассматривают различные пара-замещ нные бензола. Если в пара-пбложении находятся одинаковые атомы или группы, момент которых направлен по прямой, проходящей через центр бензольного ядра, суммарный момент соединения равен нулю [c.88]

Поляризация ионов, представляющая собой ту или иную степень смещения электронов, имеет очень большое значение, так как она, приводя к сокращению длежатомных расстояний и, как следствие, к уменьшению дипольного момента, превращает ионную связь в полярную ковалентную. С увеличением деформируемости аниона может произойти полный переход электронов от него к катиону, т. е. образуется ковалентная связь последняя отличается от ионной рядом признаков, в частности направленностью. Наоборот, чем меньше поляризация иона (например, аниона), тем ближе соединения данного атома к ионному типу. Так как поляризация резко увеличивается с ростом заряда ионов, то становится очевидным, что среди соединений типа А +В или Аа+В " и тем более А В (или Аз+В ) не может быть веществ о чисто ионным типом связи (даже для благородногазовых структур). Поляризационные представления важны и потому, что они позволяют внести соответствующие коррективы в схему Косселя и тем самым точнее описать свойства самых разнообразных соединений, их индивидуальные особенности. [c.209]

Векторность ковалентной связи. Ковалентная связь и обусловливаемый ею дипольный момент молекулы —величины векторные. Это значит, что она характеризуется не только определенными числовыми значениями, но и направлением своего действия. [c.76]

На рисунке IV-9 представлено строение молекулы СО . Согласно данным таблицы IV-7, две ковалентные связи С — О образуют между собой валентный угол в 180°. Это говорит о симметричном построении молекулы два вектора полярной связи равны по величине, но направлены взаимнопротивоположно. Равнодействующая направлений этих связей равна нулю. Поэтому молекула СОа суммарно неполярна, ее дипольный момент равен нулю. [c.77]

Силы взаимодействия, возникающие при сорбции, сводятся к ориентационным, индукционным, дисперсионным и специфическим [15]. Многие молекулы обладают постоянным дипольным моментом, т. е. центры тяжести их положительных и отрицательных зарядов смещены друг относительно друга, хотя в целом чо/ екула, конечно, электронейтральна. Такие молекулы называют полярными. Дело в том, что наряду с ковалентными связями, например С—С и С—Н, в которых электроны равной степени принадлежат обоим атомам, имеются полярные связи, в которых электроны оттянуты к более электроотрицательному атому (связи О—Н, Ы—Н и др.). При определенной направленности этих связей молекула приобретает дипольный момент. Классическим примером является молекула воды, у которой две связи ОН направлены под углом друг к другу, так что положительные заряды двух сильно протонизированных атомов водорода оказываются смещенными относительно отрицательного заряда 2Тома кислорода. Дипольными моментами обладают также спирты, нитросоединения, амины, альдегиды, кислоты, галогенза-мещенные соединения и др. При растворении полярных сорбатов [c.32]

Мы уже видели, что в рамках теории резонанса дипольный момент молекулы НС1 в основном определяется вкладом ионной структуры Н+С1 . Предполагается, что такая ионная структура более устойчива, чем структура Н"С1+, поскольку хлор более электроотрицателен, чем водород. Аналогичное рассуждение применимо к любой другой связи А — В. Поскольку различие в электроотрицательности атомов А и В приводит к появлению момента связи ц (А — В), направление такого момента обычно определяют на основании значений электроотрицательности этих атомов. По шкале Полинга [43, стр. 88—95] электроотрицательность атома С1 равна 3, а электроотрицательность атома Н2,1. Разность между ними, равная 0,9, близка по величине к экспериментальному значению дипольного момента связи Н — С1 (1,08 О). Для атомов О и Н значения электроотрицательности составляют соответственно 3,5 и 2,1. Разность между ними равна 1,4 момент связи О — Н равен 1,51 О. Перечень таких примеров можно продолжить. Поэтому на ранних этапах теоретических исследований Мэйлон [22] пришел к выводу о том, что дипольный момент для многих простых ковалентных связей приближенно равен разности электроотрицательностей атомов, образующих связь. Однако впоследствии это простое и удобное правило не подтвердилось ни теоретически, ни экспериментально [49], хотя до сих пор его часто применяют для предварительной грубой оценки полярности связей. [c.186]

В я-комплексах я-связь в направлении своей наибольшей протяженности (перпендикулярно плоскости расположения заместителей) перекрывается с s- или р-орбиталью кислоты [1 на схеме (7.1)], так что образуется некое подобие диффузной ст-связи символы такой связи см. (7.1, 2 и 3). Поскольку двойная связь выступает в роли донора электронов, а кислота — в роли акцептора электронов, говорят также о донорно-акцепторных соединениях или комплексах с переносом заряда (англ. harge transfer omplex) [1]. В результате переноса заряда я-комплексы имеют повышенные по сравнению с исходными веш ествами дипольные моменты. Пространство, в котором происходят колебания я-электронов, увеличено, возникает новая полоса при более длинных волнах в УФ- или видимой области спектра. Эта полоса часто слаба и наблюдается лишь при высоких концентрациях исходных веществ ( полоса переноса заряда ). Эту полосу можно использовать для измерения констант образования комплекса. Межатомные расстояния здесь гораздо больше, чем при обычной о-связи, и лишь Немного меньше суммы ковалентных радиусов участвующих атомов. Энергия связи составляет соответственно обычно лишь несколько ккал/моль, геометрия молекулы олефина (межатомные расстояния, валентные углы) существенно не изменяется [1, 2]. В противоположность карбкатионам [о-комплексам, схема (7.3)], я-комплексы при разбавлении регенерируют неизмененные исходные продукты. [c.438]

Ковалентная, или гомеополярная, связь объясняется соединением электронных оболочек разноименных атомов. Каждая связь имеет дипольный момент, определяемый по шкале электроотрицательности атомов как по величине, так и по направлению. Молекулы с гомеополя рной связью могут быть как нейтральные, так и полярные, в зависимости от симметричности их структуры. [c.28]

Высокие значения диэлектрического инкремента белков становятся понятными тогда, когда учитывается связывание молекул воды белками, а также наличие так называемых индуцированных диполей. Известно, например, что диэлектрический инкремент растворов фибриллярных белков, находящихся в покоящемся и ориентированном состоянии, один и тот же. С другой стороны, при помещении сухого препарата в атмосферу водяного пара с возрастающей упругостью диэлектрическая постоянная его возрастает с увеличением количества связанной воды. Сопоставление этих данных, говорит о том, что увеличение диэлектрической постоянной воды при добавлении белка, по-видимому, обусловлено и правильной ориентацией связанных молекул воды. Вместе с тем известно, что для большинства молекул, построенных из двух различного вида атомов, центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Этот эффект, который уже обсуждался при образовании водородных связей (см. гл. V), возникает вследствие частично ионного характера большинства ковалентных связей. Частично ионный характер этих связей становится понятным, если учесть, что электроотрицательные атомы (О, Ы) способны оттягивать электронное облако от атома не только водорода, но и углерода. В результате между связанными атомами происходит неравномерное распределение заряда, которое может увеличиться в электрическом поле за счет еще большего смещения электронов в направлении внешнего положительного полюса. Такая связанная пара атомовг становится индуцированным диполем, величина момента которого зависит от абсолютной величины зарядов и расстояния между атомами. Эти моменты индуцированных диполей включаются в общий дипольный момент белковой молекулы и увелич ивают его. Таким образом, суммарный дипольный момент молекулы белка включает в себя не только постоянный дипольный момент, но и моменты индуцированных диполей, равно как и моменты связанных и ориентированных молекул воды. [c.173]

Между образовавшимися ионами действуют силы электростатического притяжения. Соединений с ионным типом связи весьма ограниченное количество. Вместе с тем следует отметить, что чисто ионная связь в соединениях не осуществляется. Так, измерение дипольного момента молекул хлорида натрия в газообразном состоянии показывает, что э44)ек-тивный заряд ионов натрия и хлора составляет соответственно -f0,8 и —0,8 (в единицах заряда электрона). Следовательно, даже в соединениях, которые рассматриваются как ионные, в некоторой степени проявляется ковалентный характер связи. Это не влияет на свойства соединений, и последние рассматриваются как вещества с ионным типом связи,, Ионная связь характеризуется ненаправленкостью и нена-сыщаемостью. Ненаправленность ионной связи объясняется тем, что силовые поля ионов равномерно распределяются по всем направлениям в пространстве, поэтому каждый ион может притягивать к себе ионы противоположного знака по любому направлению. Взаимодействие ионов друг с другом не приводит к полной взаимной компенсации их силовых полей. Вследствие этого у ионов сохраняется способность [c.90]

Комбинационное рассеяние света. Эффект комбинационного рассеяния, открытый., независимо друг от друга Раманом, Мандельштамом и Ландсбергом, часто применяется для исследования соединений с ковалентной связью. Сущность эффекта заключается в том, что когда свет достаточной интенсивности проходит через вещество, то часть света рассеивается перпендикулярно направлению исходного луча, содержит и большие и меньшие частоты, чем были в исходном луче при обычном рассеянии света (релеевское рассеяние) частота вообще не изменяется. При комбинационном рассеянии наряду с нормальной частотой в спектре обнаруживаются дополнительные линии — спутники . Те линии, частота которых меньше, чем в исходном колебании, называют стоксовыми линиями, а те, у которых частота больше,— антистоксовыми. Физическая картина этого явления представляет собой взаимодействие падающего кванта света с молекулой вещества (неупругое соударение). При этом или часть энергии кванта поглощается молекулой и рассеивается меньший квант, или, если молекула находится в возбужденном состоянии, падающий квант получает от нее дополнительную энергию и рассеивается больший квант. Молекула, следовательно, может находиться в двух состояниях, отличающихся по запасу энергии на А . В первом случае квант рассеянного излучения должен иметь величину (Яг—АЕ), а во втором — величину (/гг+АЯ). Это соответствует частотам стоксовой линии V—(АЕ/Н) и антистоксовой - - АЕ/Н), причем интенсивность стоксовой линии будет выше, так как большинство молекул находится в основном состоянии, а число возбужденных молекул обычно очень мало. Энергетические уровни в комбинационном рассеянии представляют собой уровн , возникающие вследствие изменения поляризуемости молекулы. Свет, т, е. электромагнитные волны, вызывает поляризацию люлекулы и индуцирует в ней переменный диполь. Между напряженностью Е поля и дипольным моментом .I существует прямая пропорциональная зависимость Е= а х., где а — поляризуе- [c.206]

Вопросы для самопроверки 1. Что такое химическая связь Каковы причины ее образования 2. Какие количественные характеристики химической связи известны Как влияет на тип связи электроотрицательность элементов 3. Какая химическая связь называется ковалентной Виды ковалентной связи. Как метод валентных связей (ВС) объясняет образование ковалентной связи Какие свойства ковалентной связи известны 4. Как метод ВС объясняет постоянную ковалентность кислорода и фтора и переменную ковалентность фосфора, серы и хлора 5. В чем сущность гибридизации атомных орбиталей Какие виды гибридизации атомных орбиталей известны Как влияет гибридизация атомных орбиталей на пространственную структуру молекул 6. Какая химическая связь называется кратной Что такое а-и п-связь Электроны в каких состояниях принимают участие в образованип а- и п-связи 7. Какие молекулы называются полярными и какие неполярными Что служит мерой полярности молекулы В каких единицах выражают дипольный момент 8. Что такое ионная связь и при какпх условиях она возникает Обладает ли ионная связь направленностью и насыщаемостью 9, В чем сущность метода молекулярных орбиталей (МО) Какие молекулярные орбитали называются связывающими и какие разрыхляющими 10. Какая химическая связь называется металлической 11. Как химическая связь определяет свойства веществ Приведите примеры соответствующих соединений. [c.18]