Определение валентных углов и длин связей

Химическая связь - это вид межатомных взаимодействий в молекулах, ионах, кристаллах, характеризуемый определенной энергией, обусловливающих существование двух- и многоатомных соединений. К основным характеристикам химической связи, дающим информацию о геометрическом строении (структуре) молекулы и ее прочности, относятся длина связи, валентный угол и энергия связи. [c.61]

А лежит, правда, между этими пределам[1, но реальное отклонение от каждого из предельных значений, вероятно, не больше, чем неточность опыта. Поэтому, хотя на основании длины связи нельзя сделать никакого определенного заключения, но ценные сведения можно извлечь из того факта, что валентный угол С — N — С равен 180°. Такое линейное расположение атомов согласуется со структурой XII, тогда как для структуры XI наиболее естественным был бы угол, равный примерно 120°. Поэтому, а также по аналогии с окисью углерода, можно предположить, что в основном состоянии вещества в довольно. большой степени участвует структура с тройной связью. [c.155]

В реальных макромолекулах валентные углы между связями, фиксированы и повороты не свободны. Зададим положение двух соседних звеньев цепи полиэтилена (рис. 3.6).. Третье звено может занимать различные положения на поверхности конуса с раствором 210 (я — —валентный угол между связями. С—С, близкий к тетраэдрическому 109°28 )., Этим различным положениям, характеризуемым углом поворота ф вокруг второй связи С—С, отвечают разные энергии /(ф). Положение четвертой связи по отношению к первым двум менее определенно, так как она лежит на конусе, описанном вокруг каждого из положений третьей связи, и т. д. Достаточно удаленная связь располагается по отношению к первой связи практически произвольным образом. Поэтому длинная цепь свертывается в клубок. Макромолекулу можно мысленно разбить на сегменты, положения которых уже не коррелированы друг с другом. Формулы (3.13)—(3.17) сохраняются, но 2 и й означают число и длину свободно сочлененных сегментов, а не реальных звеньев. [c.68]

Неэмпирический расчет молекулы сероводорода был проведен только в одноцентровом приближении [4]. Одноцентровые орбиты представлены в виде линейной комбинации атомных орбит, отнесенных к атому серы. При этом предполагается, что электроны атомов водорода также оккупируют одноцентровые орбиты. Одноцентровое приближение значительно упрощает расчет, однако только в некоторых случаях оно дает вполне удовлетворительные результаты. Результаты расчета иллюстрируются следующими цифрами длина связи S—Н 2,509 (2,525 ), валентный угол 89°24 (92°13), дипольный момент 0,6789 (0,362), потенциал ионизации 0,3506 (0,384), полная энергия 397,5891 (—400, 81) 14]. Все величины даны в атомных единицах. Потенциал ионизации определен не как разность энергий нейтральной и ионизированной молекулы [14], а как энергия одной из внешних орбит. Данные по энергии диссоциации не приводятся, но можно ожидать, что они дали бы значительное расхождение с опытом. [c.238]

Третья группа соединений с кратными связями М—L, заслуживающая обсуждения, —это нитрозосоединения рутения. В табл. 5 собраны структурные данные по работам, выполненным после 1957 г. и относящимся к соединениям этого класса. Наиболее чувствительным критерием (в условиях сравнительно низкой точности фиксации координат N и О в присутствии Ru) является валентный угол при атоме азота. Все нитрозильные комплексы Ru с этой точки зрения можно разделить на две группы с углом Ru—N—О в пределах 150—155° и с практически линейным расположением связей Ru—N—О. В первом случае связь Ru—N значительно длиннее, чем во втором ( 2,05 и — 1,80 А соответственно). Хотя данные по второй связи N—О значительно менее определенны (из-за низкой точности), тем не менее и эта связь, по-ви- [c.100]

Представлены энергии химических связей длины связей валентные углы (обозначения углов см. выше на пространственных изображениях) и постоянные дипольные моменты молекул р. Экспериментальные данные для молекул и радикалов отвечают состоянию идеального газа, данные для ионов — состоянию водного раствора или ионного кристалла. Многоточие в графах св . Валентный угол , р означает отсутствие данных, прочерк в графе р — отсутствие (по определению) постоянного дипольного момента у ионов. [c.43]

Допустим, что цепная молекула состоит из N одинаковых связей длиной I каждая, образующих друг с другом валентный угол тс — а и обладающих определенной свободой внутреннего вращения. Цепь по-прежнему окажется закрученной, что поясняется рис. 34. Вычислим среднюю квадратичную длину цепи непосредственно, не пользуясь функцией распределения, а исходя из геометрических соображений [c.154]

Ковалентная связь обладает рядом характерных свойств межъ-ядерным расстоянием, направленностью в пространстве, энергией образования, полярностью. Расстояние между центрами атомов, связанных с ковалентными связями (межъядерное расстояние, длина связи), — постоянная величина. Длина С С-связи — 1,54 А, С = С-связи — 1,34 А, а С = С-связи — 1,2 А. Одной из особенностей ковалентной связи является ее определенная пространственная направленность, которая может быть охарактеризована с помощью валентного угла. Валентный угол между связями атома углерода зависит от типа гибридизации и в определенной степени от вида атома, с которым он связан. Так, в молекуле метана СН4 зр -гибридизация) угол между направляющими связей 109°28, т. е. атомы водорода располагаются в углах правильного тетраэдра (рис. 11). Гипотеза о тетраэдрическом строении молекулы метана была впервые высказана более ста лет назад французским ученым Ле-Белем и голландским исследователем Вант-Гоффом и послужила основой для создания раздела органической химии, называемого стереохимией. В молекуле этилена (5р -гибридизация) валентный угол между о-связя-ми — 120°. [c.19]

Первоначальные представления о размере валентных углов, образуемых атомом углерода, насыщенным и ненасыщенным, подсказывались уже вант-гоффовской моделью этого атома (1874). В 1928 г. Полинг ввел понятие о гибридизации и показал расчетным путем как эта гибридизационная модель позволяет объяснить образование тетраэдрических и других углов, предсказываемых классической стереохимией. Это же представление о гибридизации позволило не только объяснить отклонения от ненапряженных валентных углов, но и вычислить, хотя бы в качественном приближении такие отклонения, как например, отклонения от углов НСН в различных по величине кольцах циклоалканов (Килпатрик и Спитцер, 1946). Как было сказано, Коулсон (1947) предложил характеризовать степень гибридизации данной орбитали выражением я -Ь Яр, причем % соответствует определенным валентным углам так, Я = / 2 и /З отвечает углам, образуемым атомом углерода и равным соответственно 180°, 120° и 109° 28. Имевшиеся к тому времени экспериментальные данные указывали на то, что угол НСН в этилене равен 116°, а следовательно, Я 1/2, что отличалось от результатов расчета Полинга, явившихся в свое время поддержкой концепции гибридизации. В квантовой химии вслед за Коулсоном корреляция между значением К и валентными углами была использована в основном для расчета первой величины, которая, как было уже отмечено, затем служила для оценки длин связей, образуемых атомом углерода. [c.89]

Поскольку поправки на перпендикулярные колебания не удовлетворяют определенным геометрическим условиям, совокупность Гд для длин связей и несвязных межъядерных расстояний молекулы (г -структура) может оказаться геометрически не согласованной. Структурой геометрически согласованной можно назвать совокупность геометрических параметров, в которой через любые независимые параметры получают все остальные. В качестве независимых параметров обычно выбирают длины связей, валентные и двугранные углы. Если в качестве независимых параметров, например, в тетраэдрической молекуле ССЦ выбираются равновесные Ге(С—С1) и еС1СС1= 109°28, то эти параметры полностью опишут геометрию молекулы. Из экспериментальных данных для ССЦ получают г (С—С1) и г (С1...С1), которые должны отличаться от равновесных значений Ге(С—С1) и Ге(С1...С1). Следовательно, и валентный угол /L.Гg Q ) будет отличаться от угла для равновесной конфигурации (109°28 )- Поэтому на основе данных по г (С—С1) и г (С1...С1) можно построить пирамиду для группы ССЬ, но не правильный тетраэдр СС14. [c.157]

Квантовая механика объяснила не только сущность ковалентной химической связи, но и пространственную направленность связей. Как упоминалось выше, облака р-электронов имеют форму объемных восьмерок. Если атом имеет два / -электрона, то они ориентированы определенным образом длинные оси электронных облаков направлены одна к другой под прямым углом. Так как атом кислорода имеет два валентных р-элек-трона, то валентный угол в молекуле воды Н—О—Н должен быть около [c.62]

В настоящее время считают, что в структуре ромбической а-серы содержатся складчатые восьмичленные кольца, имеющие вид корон (рис. 50). В паровой фазе, находящейся в равновесии с твердой, также содержатся такие восьмичленные кольца. Результаты определения молекулярного веса а-серы с помощью ее растворов в дисульфиде углерода также указывают на существование ячеек 5 . Длина связи 5—8 в молекуле серы равна 2,05 А, а валентный угол равен 107°55. Поскольку молекула имеет жесткую форму, эти параметры точно определяют двугр анный угол 98°39. Следовательно, длина связи 5—5 соответствует чистой о-связи, а валентный угол, соответствующий [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология