Связь химическая атомная

Типы химической связи. Ковалентные и ионные связи. Энергия связи, длина связи и атомные радиусы. [c.385]

Наряду с геометрической характеристикой кристаллических решеток важное значение имеет классификация их структуры по химическому составу, соотношению компонентов в химической формуле —соединения типа МХ(1—1), М2Х(1—1), МХг(2—1), МХз(3—1), взаимной координации частиц (цепные и сложные координационные решетки). Особенно широкое распространение получил классификация по виду химической связи между атомно-молекулярными частицами кристалла. По этому признаку кристаллические решетки подразделяются на ионные, ковалентные, молекулярные , металлические и промежуточные между ними. [c.142]

Рассмотрим теперь математическое представление реактантов, учитывающее явление геометрической изомерии. Отметим сразу, что современные формулы строения химических веществ непригодны для проведения расчетов на ЭВМ химических реакций, так как их нельзя непосредственно ввести в оперативную намять ЭВМ или записать на внешние носители информации. Далее, для этой цели нецелесообразно использовать и векторное представление молекул, которое строилось на основе их брутто-формул. Следовательно, требуются дальнейшие обобщения, связанные с представлением молекул в виде матриц определенной размерности, равной числу содержащихся в молекуле атомов. При формировании элементов этой матрицы, называемой В-матрицей, учитывается, что каждый атом состоит из атомного остова, составленного из ядра атома и внутренних электронов и имеющего некоторый формальный заряд, и электронов валентной оболочки. Последние менее сильно связаны с атомным остовом и участвуют в образовании химических связей. [c.174]

Совокупность атомов, удерживаемых вместе химическими связями, называется молекулой. Обычно (хотя далеко не всегда) образование связей в молекуле можно объяснить существованием электронных пар, каждая из которых связывает между собой два атома. Такая связь, образуемая электронной парой, называется ковалентной связью. Сумма атомных масс всех атомов в молекуле дает ее молекулярную массу. Хотя атомы, относящиеся к различным молекулам, непосредственно не связываются друг с другом, все молекулы обладают некоторой липкостью и притягиваются к другим молекулам. Эти вандерваальсовы силы притяжения заставляют молекулы газа слипаться друг с другом, образуя жидкость, если температура становится достаточно низкой под действием тех же сил молекулы жидкости выстраиваются в правильную кристаллическую решетку, когда температура вещества понижается еще больше. Температуры, при которых происходят два указанных перехода, называются соответственно температурой кипения (7 п) и температурой плавления (7 ,). [c.52]

Как мы знаем, все твердые вещества как кристаллического, так и непериодического строения имеют остов, вид и мерность которого определяют строение вещества. Атом представляет собой систему, состоящую из валентных электронов и атомного остова. Атомное ядро отклоняется от положения равновесия весьма незначительно и практически локализовано внутри атома, тогда как валентные электроны совершают колебания с амплитудой, равной междуатомным расстояниям. Поэтому по местонахождению ядер можно определить, какое положение занимают данные атомы в молекулах и кристаллах. Зная, что степень перекрывания волновых функций достигает максимума при сближении атомов на определенное расстояние (речь идет о средних межатомных расстояниях в твердом теле, которые могут быть найдены, например, рентгеноструктурным методом) и резко уменьшается на несколько большем расстоянии, можно точно установить, какие атомы связаны между собой химическими связями. Химические связи между атомами в формулах химических соединений принято обозначать черточками. Например, хотя в молекуле дело- [c.60]

Химическая связь, осуществляемая общими электронными парами, называется атомной или ковалентной. Соответственно, соединения с этой связью называются атомными. Ковалентная связь двухэлектронная и двухцентровая (удерживает два ядра). Различают две ее разновидности неполярную и полярную. [c.113]

До сих пор мы занимались химическими реакциями, т.е. реакциями, в которых преобладающую роль играют электроны. В данной главе рассматриваются ядерные реакции, т.е. такие изменения вещества, природа которых связана с атомным ядром. Некоторые эксперты предсказывают, что мы все больше будем использовать ядерную энергию, чтобы возместить оскудевающие запасы горючих ископаемых и удовлетворить наши возрастающие энергетические потребности. Поэтому, переходя к рассмотрению ядерной химии, мы как бы продолжаем начатую в предыдущей главе тему, которая связана с получением энергии. Но, прежде чем начать это обсуждение, нужно ознакомить читателя со спорами вокруг ядерной энергии в связи с теми чувствами, которые вызывает строительство атомных электростанций. Поскольку разговоры о ядерной энергии вызывают очень много эмоций, в них трудно отделить факты от вымысла и непредвзято взвесить все доводы за и против. Поэтому каждому образованному современному человеку важно хоть немного знать о ядерных реакциях и об использовании радиоактивных веществ. [c.244]

Эти результаты согласуются с известными качественными представлениями, объясняющими химическую связь перекрытием атомных орбиталей. Из формулы (1.41) видно, что поэтому плотность электронного облака в пространстве между ядрами в случае симметричной МО возрастает, а в случае антисимметричной — убывает. Это и позволяет упрощенно объяснить химическую связь одновременным притяжением ядер к области повышенной электронной плотности, возникающей между ядрами при образовании устойчивой молекулы. [c.31]

Через двухцентровый активированный комплекс проходят реакции образования и разрыва химических связей, а также взаимопревращения пространственных изомеров. При образовании связи две атомные орбитали взаимодействующих атомов объединяются в связывающую и разрыхляющую молекулярные орбитали. Из неоднократно приводившихся кривых потенциальной энергии связи видно, что потенциальная энергия плавно падает по мере сближения взаимодействующих атомов до некоторого минимального значения, соответствующего устойчивой связи. Таким образом, образование химических связей не сопряжено с преодолением энергетического барьера и для не слишком сложных реакций проходит практически при каждом соударении. Например, образование этана нз двух свободных метилов ха- [c.280]

Особенностью большинства реакций органических соединений в отличие от неорганических является их необратимость и низкие скорости взаимодействия. Вследствие этого в органической химии ведущее место занимает химическая кинетика, теория реакционной способности и механизмов реакций, Тем не менее существуют типы химических реакций с участием органических соединений, которые являются обратимыми. Химические реакции целесообразно классифицировать на 1) реакции переноса единичных электронов с изменением окислительных состояний атомов (окислительновосстановительные реакции) 2) реакции переноса электронных пар с образованием комплексных соединений 3) реакции переноса протонов с изменением кислотных и основных свойств частиц (реакции кислотно-основного взаимодействия) 4) реакции переноса атомно-молекулярных частиц без изменения числа связей (реакции атомно-молекулярного обмена) 5) реакции переноса атомно-молекулярных частиц с изменением числа связей (реакции диссоциации, ассоциации и агрегации). Сложные химические реакции могут включать сразу несколько типов простых реакций. [c.133]

В заключение заметим, что энергии полярных связей являются, как правило, величинами большими, чем энергии ковалентных связей. Необходимо также отметить, что помещаемые в литературе сведения по энергиям химических связей даются обычно в расчете на два валентных электрона. В табл. 2 приведены значения энергии химических связей и атомные радиусы, характеризующие объем атомов рассматриваемых элементов. [c.71]

Во многих случаях существует связь между атомными группами и физическими свойствами вещества, поэтому функциональные группы могут быть качественно и количественно определены инструментальными физическими и физико-химическими методами. К ним отно- [c.46]

При р2-гибридизации электронные облака располагаются в одной плоскости под углами 120° друг относительно друга. Из экспериментальных данных действительно следует, что молекула этилена имеет плоское строение (рис. 47). Химическая связь, для которой линия, соединяющая атомные ядра, является осью симметрии связывающего электронного облака, называется а-связью. а-Связь возникает при лобовом перекрывании атомных орбиталей. В молекуле этилена каждый атом углерода образует по три а-связи одну друг с другом, а две — с двумя атомами водорода. Имеющиеся у атомов углерода негибридные орбитали образуют одну так называемую я-связь. Химическая связь, для которой связывающее электронное облако имеет только плоскость симметрии, проходя- [c.110]

Поскольку известно, что валентность X элемента в химическом соединении связана с атомной массой А соотношением [c.156]

В настоящее время считается бесспорным, что в основе систематики химических элементов, выраженной Д. И. Менделеевым в виде системы и сформулированной в виде периодического закона, лежит электронное строение атомов. Химические свойства элементов опре деляются электронным строением атомов, а электронное строение является функцией заряда ядра. Поскольку масса атома в основном сосредоточена в ядре, то формулировка периодического закона его творцом и была связана с атомной массой. [c.80]

Молекулы химических веществ представляют собой сложную систему атомных ядер и электронов. Атомы в молекуле удерживаются преимущественно силами электростатического характера. В этом случае говорят, что они связаны химической связью. Химическая связь осуществляется 5- и р-электронами внешнего и /-электронами предвнешнего слоя. Эта связь характеризуется следующими параметрами [c.41]

Кристаллохимия — наука о природе химических связей в кристаллах. К. устанавливает зависимость структуры кристалла от состава и условий образования, а также связь между атомной структурой кристалла и его физико-химическими свойствами. С помощью рентгеноструктурного анализа определяют межатомные расстояния в кристаллах. [c.74]

Рассмотрим химическую связь между двумя атомами, А и В. Условно изобразим эту связь чертой (А —В), указывающей наличие между атомами обобществляемых ими электронов. Допустим, что эта связь осуществляется парой электронов, находящихся на некоторой орбитали, которая принадлежит обоим атомам, и испытывающих одновременное действие двух атомных ядер. Электронное облако молекулы АВ, изображенное на рис. 7.1, напоминает электронное облако атома, но у молекулы оно вытянуто в направлении связи. Химическая связь описанного типа называется ковалентной. Она образуется парой электронов, распределенной между двумя или большим числом атомов, которые, как говорят, обобществляют эту пару электронов. Если атомы А и В идентичны, как это предполагается на рис. 7.1, распределение обобществляемых электронов оказывается симметричным, поскольку они испытывают влияние двух одинаковых ядер. Такая связь называется неполярной в этом случае центр распределения отрицательного заряда электронов совпадает с центром положительного заряда ядер. [c.108]

В соответствии с типом химических связей растворители можно разбить на три группы а) молекулярные жидкости (молекулярные расплавы только ковалентные связи) б) ионные жидкости (расплавы солей только ионные связи) в) атомные жидкости (низкоплавкие металлы, например жидкая ртуть или жидкий натрий металлические связи) [16]. Путем смешения растворителей разных групп можно получить разнообразные растворители с промежуточными характеристиками (рис. 3.1). Работы в этой области, однако, еще далеки от завершения. [c.87]

Он содержит три неспаренных р-электрона и пару -электронов, которая практически никогда не разъединяется при образовании связей. Поэтому атом азота может образовать три химические связи по обменному (равноценному) механизму при простом перекрывании атомных орбиталей и еще одну связь — по донорно-акцепторному механизму, когда атом азота N предоставляет электронную пару, а атом-партнер по химической связи — свободную атомную орбиталь. [c.24]

Все такие попытки отыскать закономерные связи между атомными массами оказали лишь незначительное влияние на определения точных значений атомных масс. Между тем существование различных систем атомных масс в первой половине XIX в. вносило серьезные осложнения в практику химических исследований. В результате путаницы при пользовании этими системами формулы соединений (минеральных и органических) составляли по-разному. Дело доходило до того, что химики не понимали сообщений, публиковавшихся в журналах. [c.116]

Химическое окружение атома отражается в изменениях орбиталей электронов валентных оболочек, которые в свою очередь влияют на атомный потенциал и энергию связи электронов атомного остова. Энергии связи внутренних К- и L-оболочек сдвигаются в унисон с изменениями химического окружения. В KLL-линиях Оже-электронов участвуют как К-, так и L-оболочки, причем электроны L-оболочки участвуют в переходе дважды. Поэтому энергии электронов внутренних оболочек, выбрасываемых в KLL-процессе, будут отражать химические сдвиги. Однако химические сдвиги в двухэлектронных Оже-процессах с трудом поддаются интерпретации и редко используются для исследования изменений в химических связях. [c.51]

При достаточно низких температурах полимер данного строения характеризуется эффективным межмолекулярным взаимодействием. При этом прочность связей межмолекулярного взаимодействия, суммируясь по поверхности раздела структурных единиц, превышает прочность химических связей в элементе структуры. Разрушение в этих условиях сопровождается разрушением химических связей. При подборе полимерного материала, работающего в этих условиях, целесообразно использовать либо достаточно полярный материал с большим значением удельной когезионной энергии, либо сшитый материал, представляющий трехмерную сетку, состоящую из атомных групп, связанных ковалентной связью. Увеличение прочности достигается за счет синтеза материала с более прочными связями между атомными группировками. Естественно, что эксплуатация материала при достаточно низких температурах эквивалентна эксплуатации при больших скоростях нагружения. [c.296]

Полимерами называют соединения, молекулы которых представляют собой последовательность большого числа повторяющихся одинаковых атомных группировок, соединенных химическими связями. Повторяющиеся атомные группировки, из которых состоит полимерная цепь, получили название повторяющихся (или мономерных) звеньев. Следует заметить, что довольно часто повторяющееся звено существенно отличается от мономера, путем полимеризации которого получается полимер. [c.10]

Валентность (от латинского уа1еп11а - сила) - способность атома присоединять или замещать определенное число атомов или атомных групп с образованием химической связи. (Химическая энциклопедия. - М. Советская энциклопедия, 1988. [c.78]

Твердые молекулярные соединения очень разнообразны и многочисленны. Но по обилию и сложности форм они не идут ни в какое сравнение с атомными и атомно-молекулярными твердыми соединениями. Это связано с тем, что при отвердевании последних межмолекулярное взаимодействие отступает на задний план, и направление этого процесса всецело определяется действием направленных межатомных связей. Соединение ковалентными связями протяженных структурных единиц, обрывков цепей, сеток, фрагментов каркаса, принимающих самую причудливую форму и любые положения, исключает их плотную укладку вместо кристаллизации обычно идет неупорядоченное структурообразование, в частности, при высокой температуре в расплаве — стеклообразование, при низкой температуре в растворе — гелеообразование. Заметим, что плавление и отвердевание стекла или смолы — химический процесс, так же как и образование геля в результате полимеризации или поликонденсации. Ведь и в том, и другом случае разрываются и вновь образуются межатомные химические связи. Для атомных твердых соединений характерно образование различных рядов. Классификацию соединений этого типа мы рассмотрим отдельно (см. гл. XIII). [c.18]

Из того факта, что энергия метастабильного уровня E несколв-ко ниже энергии у дна зоны проводимости, ясно, что энергетический зазор Е4-з=Е — Ез меньше ширины запрещенной зоны Е2-1=Е2 — Ей Следовательно, в твердом веществе, активированной примесями и находящемся благодаря этому в метастабильном состоянии, значительная часть валентных электронов (а имен- но около 0,1%) связана с атомными остовами менее прочно, чём в чистом веществе, не содержащем активирующих примесей. А. Н. Теренин установил, что преобразование электронной энергии возбуждения путем разрыва наиболее слабой валентной связи в потенциальную энергию движения атомных ядер, т. е. в вибрационную энергию, характерно для многоатомных молекул и, добавим, тем более для твердого вещества. Он назвал это явление предиссоциацией. Таким образом, поглощение света веществом при определенных условиях сопровождается разрывом валентных связей и тем самым придает веществу повышенную химическую [c.128]

Химическая связь, осуществляемая оби ей электронной парой, называется атомной или ковалентной . Это двухэлектроиная и двухцентровая (удерживает два атома) связь. Соединения с ковалентной связью называются атомными. Различают две резно-видностн ковалентной связи неполярную и полярную. [c.42]

Для того чтобы атомная гипотеза стала теорией, необходимо было преодолеть трудности, связанные с выяснением вопросов как получить экспериментальное подтверждение атомной гипотезы возможен ли, в частности, подход к определению массы атомов измерением макроскопических объемов жидких и твердых тел каковы относительные атомные массы различных химических элементов возможно ли установить связь между атомной гипотезой и данными количественного анализа, а также учением о химических элементах и их соединениях можно ли С помощью атомной гипотезы глубже познать закон сохранения массы, непревращае-мости и характерной видовой специфичности химических элементов [c.122]

Химические свойства графита также обусловлены его кристаллической структурой. Замечательная его особенность состоит в том, что при некоторых реакциях структура кристалла разрушается не полностью. В первую очередь разрываются только связи между атомными слоями, сами же слои остаются нетронутыми. Таковы реакции с сильными окислителями (HNO3, НСЮз, СгОз), приводящие к образованию графитовой окиси. При этом кристаллы графита сохраняют свою форму, но становятся неэлектропроводными и прозрачными. Из рентгенограмм видно, что строение атомных слоев кристалла графита сохраняется, но расстояние между ними сильно увеличивается. Это объясняется тем, что кислород входит в пространство между атомными слоями и захватывает подвижные электроны. Вследствие этого графит теряет металлические свойства и превращается в диэлектрик. [c.41]

Согласно теории валентности Льюиса, электроны в молекуле связаны с определенными атомами. При образовании химической связи некоторые из них обобществляются двумя атомами. В гл. 14 будет видно, что эта картина привела к развитию (уже на квантовомеханическом языке) метода валентных связей (ВС). В методе молекулярных орбиталей (МО) электроны не считают связанными с определенными атомами. Вместо этого полагают, что молекулярные орбитали распространяются, вообще говоря, на всю молекулу. Связь с атомными орбиталями устанавливают лишь на уровне ЛКАО-разложеиия, представляющего собой физически обоснованное и математически удобное средство решения соответствующих уравнений. [c.121]

Ковалентные связи в отличие от ионных имеют строго определенную локализацию в пространстве, отвечающую симметрии атомных орбиталей, участвующих в связях. Каждая атомная орбиталь характеризуется определенной энергией и симметрией (формой орбитали). Из курса неорганической химии известно, что л-электроны обладают шаровой симметрией. Однако в процессе образования молекулы с 5—л-, р-р- или — /-связью электронная плотность 5-облака концентрируется преимущественно в межъядерном пространстве (например, в Нг, Н-С1, Н-Рс1). В отличие от облако р-электроноэ имеет осевую симметрию. Во внешнем магнитном поле или в поле соседних атомов гантелеобразные р-орбитали ориентируются вдоль координатньхх осей X, у, 2 и обозначаются как р , p , и р . Вдоль этих осей они образуют химические связи с J-, р- и /-атомами. Так, в гидридах РНз (фосфин) и АзНз (фосфин) углы между связями Э-Н весьма близки к 90°, т. е. к углам между координатными осями. [c.28]

Минимальная энергия, необходимая для проведения ЛРИ-про-цесса, составляет около 2—4 эВ на атом - и, расходуемых в молекулярном варианте на разрыв химических связей. В атомном варианте эта энергия равна 6,2 эВ, необходимых для ионизации атома ураиа. Однако эффективность генерации лазерного излучения лежит в пределах от 0,1% до нескольких процентов. Дополнительные потери возникают при неточном сведеьши лазерных лучей, отражении от зеркал и при прохождении окон. Все эти непроизводительные затраты должны быть еще умножены на некоторый коэффициент, учитываюиии тот факт, что не всегда первое возбуждение атома или молекулы непременно приводит к окончательному выделению нужного изотопа иа сборнике продукта. Тем не менее представляется, что, несмотря на все эти непроизводительные потери, общие затраты составят менее 4-10 эВ на атом т. е. меньше, чем при центробежной технологии. [c.276]

Успехи современной астрофизики определенно указывают, что эволюция звезд органически связана с атомно-ядерными превращениями в их недрах. На ранних этапах развития Вселенной основным строительным. материалом для образования атомов химических элементов был водород, и поныне господствующий в звездном мире и рассеянном межзвездном веществе. Естественный синтез химических элементов в истории Вселенной заключался в образовании сначала легких, потом средних и в заключение самых тяжелых трансурановых элементов путем различного типа ядерных реакций в недрах массивных звезд. Современная распространенность элементов и их изотопов явилась результатом наложения ряда ядерных реакций, а не единого одноактного процесса. Современная теория происхождения химических элементов разработана в основном английскими астрофизиками Дж. Бэрбидж, М. Бэрбидж, Ф. Хойлем и В. Фаулером. Синтез наиболее тяжелых элементов, включая трансурановые, произошел накануне формирования Солнечной системы [11]. Сравнение распространенности элементов в метеоритах, на Солнце и в космических лучах представлено в табл. 36 на основании обширной сводки, сделанной в 1975 г. В. Тримбл. [c.77]

На рис. 5.8 приведены ППС и заселенности перекрывания кристаллических орбиталей (ЗПКО) базисной фазы — 2Н A1N, полученной при расчетах (метод сильной связи) 32-атомной сверхячейки [37]. Видно, что для A1N вьшолняется оптимальное условие химической стабильности кристалла — все связьшающие состояния заполнены, антисвязьшающие — вакантны. [c.107]

На химический сдвиг в первую очередь оказывает влияние электронная плотность на щютоне, которая зависит от электроотрицательности соседнего с ним атома А, и ряд других факторов, в частности индуктивный эффект атома В, соседнего с А, циркуляция электронов других связей в молекуле и т. д. Сигналы щютонов могут также расщепляться на несколько компоненг за счет взаимодействия спинов щютонов со спина-ьш электронов химической связи и атомных остовов (снин-спиновое взаимодействие). [c.355]

Свойства деструктируемого ш олимера химическое строение звеньев, молекулярная структура (степень разветвленности, степень (ошивания), конфигурация и конформация цепей, природа внутри- и меж/молекуля1р ных связей, наличие слабых связей в цепи, наличие связей и атомных групл, способных к межцепному обмену, молекулярная масса и ММР, склонность к деполимеризации, фазовое состояние, физическое состояние, исходная степень дишероности частиц и т. д. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология