Химические формулы и молекулярные модели

Рассмотрим теперь центральный вопрос этой главы - структурную организацию пептидной группы, а также сложноэфирной и цианамидной. Перед тем, как использовать изложенный выше материал, обсудим существующее представление об электронном строении этих групп. В современной химии принято считать, что электронное строение пептидной группы не может быть описано одной классической химической формулой. Для этой цели используется предложенная Полингом еще в 1936 г. резонансная модель, представляющая пептидную группу как суперпозицию канонических молекулярных структур. Согласно Полингу, из большого числа в принципе возможных резонансных форм пептидной группы исключительную роль, приблизительно с равными долями участия (0,6 и 0,4), играют лишь две формы нейтральная, или ковалентная (I), и цвиттер-ионная (П) [40] [c.148]

Применяя формулы квазихимической групповой модели [3261 для оценки избыточных химических потенциалов молекулярных форм Ас и Аг, из равенства (УП1.33) получим [c.276]

Таким образом, принятая в работах [9, 10, 14, 17] система при-блин<ений позволяет хорошо описать зависимость адсорбционных свойств алканов на базисной грани графита от геометрического строения молекулы. Весьма важно то, что это может быть использовано и для решения обратной задачи — для определения геометрического строения молекулы адсорбата на основании ее эмпирической химической формулы, опытных (газохроматографических [68] или статических) адсорбционных данных на графитированных термических сажах и результатов молекулярно-статистического расчета термодинамических характеристик адсорбции для разных возможных моделей геометрического строения молекулы. [c.329]

У каждого из них имеются свои достоинства и недостатки. Пользование молекулярными моделями помогает в создании образного представления об истинной объемной структуре молекулы в трехмерном пространстве. Тем не менее было бы затруднительно пользоваться для изображения пространственного строения молекул только молекулярными моделями. Для графического изображения пространственного строения органических молекул на плоскости привлекают стерео-химические и проекционные формулы. [c.59]

Обозначив каждую единицу валентности черточкой, исходящей от химического символа соответствующего атома, а химическую связь — черточкой, соединяющей символы двух атомов, можно получить атомные модели, которые при их соответствующей комбинации приводят к молекулярным моделям. Последние обычно называются структурными формулами. , [c.9]

Технология плазменного разложения растворов была первоначально разработана применительно к переработке нитратных реэкстрактов урана, регенерированного при радиохимической переработке твэ-лов уран-графитовых реакторов, предназначенных для производства плутония [2]. Соответственно, параметры и свойства процесса относятся к этому объекту. Однако особенность электроплазменной технологии как раз в том, что она является физической технологией, невосприимчива к химической формуле сырья и имеет, до некоторой степени, универсальный характер. Возможные ограничения или вариации технологии связаны, как это будет показано ниже, больше с природой сырья растворимостью, температурным коэффициентом растворимости, со структурой молекулярных комплексов в растворе, с устойчивостью продуктов, оксидов и оксидных композиций, требуемым сертификатом на продукт и т.п. [3]. Именно поэтому сначала целесообразно рассмотреть математическую модель процесса с тем, чтобы в дальнейшем правильно оценивать технические, экономические и экологические параметры реальных приложений и в сфере [c.163]

При философском осмыслении молекулярного аспекта строения материи в равной степени приемлемы два подхода. Первый основан на концепции преобладающей электронной конфигурации, второй — на концепции химической формулы, обычно используемой химиками и физиками. Идея преобладающей электронной конфигурации базируется на успешном применении оболочечной модели в атомной спектроскопии и, вероятно, наиболее приемлема при рассмотрении взаимодействия материи и излучения [1]. Концепция электронной конфигурации ведет непосредственно к делокализованным молекулярным орбиталям. Это, в частности, следует из основанных на молекулярной симметрии правил отбора в спектроскопии. Согласно этим правилам, индивидуальные энергетические уровни заполнены электронами, пространственное распределение которых отражает элементы симметрии ядерного остова. Эти электроны оказываются делокализованными между эквивалентными атомами. С другой стороны, уверенное применение химических формул основано на экспериментальных данных, интерпретируемых с точки зрения локализованного описания электронного строения молекул [2], поскольку электроны находятся вблизи ядер, с которыми они участвуют в образовании химических связей. [c.74]

Правда, органическая химия накопила к этому времени немалый фактический материал и многие крупные ученые пытались систематизировать его на основе различных принципов. Но принципы эти приходилось довольно часто менять, потому что новые открытия подчас не укладывались в их рамки. Кроме того, ученые пользовались различными способами написания химических формул, различными величинами атомных весов и, зачастую, различной терминологией. Путались еще понятия атома и молекулы. Большинство ученых придерживалось мнения, что действительное строение молекул и расположение в них атомов установить вообще невозможно. Попытки изобразить модели атомов различных элементов в -виде разноцветных деревянных брусочков, складывающихся в одно целое — модель молекулы, приводили иногда к анекдотическим результатам. Таким методом пользовался один из основателей атомно-молекулярной теории Дальтон, а когда его ученика попросили рассказать об атомах, он ответил [c.16]

Никакая написанная формула не может так наглядно дать представление о строении молекулы, как молекулярная модель. Поскольку химики обнаружили, что от строения молекулы зависят ее химические свойства, создание схем и моделей молекул является важной задачей. Обычно используют несколько типов моделей в зависимости от того, на что обращается основное внимание. На рис. 2-11 приведено несколько способов изображения молекул водорода, воды и аммиака. С помощью пространственных сферических моделей можно наглядно представить связи между атомами и их взаимное расположение. [c.51]

ХИМИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МОДЕЛИ [c.31]

Название должно быть дано в соответствии с молекулярной моделью или написанной формулой. В настоящем разделе будет рассмотрена только часть химической номенклатуры, непосредственно касающаяся вопросов стереохимии, например наименования геометрических изомеров, диастереомеров и энантиомеров. Дальнейшее уточнение структуры, связанное с конформа-ционным анализом, также требует -введения специальных [c.38]

При установлении структурной формулы того или иного соединения часто приходится проводить ряд химических реакций, В случае диастереомеров и энантиомеров необходимо, кроме того, определить и их пространственные формулы. Установление связи вещество — химическая индивидуальность — пространственная формула или молекулярная модель обычно обозначается как определение относительной или абсолютной конфигурации. [c.53]

Разработанная система названий — номенклатура — необходима каждой отрасли науки, в частности, химической науке. На этом очевидном положении можно было бы не останавливаться, если бы не имело хождения ложное мнение о том, что химическим соединениям, однозначно характеризуемым структурными формулами, незачем приписывать специальные и тем более, систематические названия. Между тем, химическая структурная формула — это, по сути дела, рисунок некоторой молекулярной модели, человеческое же мышление непосредственно связано со словом, с которым, в свою очередь связаны другие звуковые, зрительные или моторные ассоциации. [c.3]

Здесь выясняется обстоятельство, ни в коем случае не компрометирующее схему Линдемана, но требующее весьма существенного уточнения в молекулярно-кинетической теории бимолекулярных реакций. Формула (IV, 4), применение которой к сравнительно несложным молекулам, претерпевающим бимолекулярный распад, было оправданным, оказывается неприменимой к бимолекулярному распаду сложных молекул. Дело в том, что эта формула выведена в предположении, что вся энергия сталкивающихся молекул является кинетической энергией нх поступательного движения другими словами, вывод сделан при учете двух степеней свободы, т. е. без учета внутренних степеней свободы. Поскольку все атомы в многоатомной молекуле находятся в состоянии колебательного движения, в химической кинетике оказалась весьма полезной модель молекулы как совокупность некоторого числа независимых осцилляторов . Если энергия может распределяться между 5 осцилляторами многоатомной молекулы, то число молекул, обладающих [c.168]

Метод молекулярных орбит не противоречит рассматривавшемуся выше методу валентных связей, а скорее дополняет его. Для трактовки одних свойств молекул (например, пространственного строения) пригоднее метод валентных связей, других (например, электронных спектров) — метод молекулярных орбит. Последний менее нагляден, но легче поддается математической обработке, а потому более удобен для попыток теоретического расчета некоторых свойств, характерных для молекул в целом (например, энергий возбуждения). Вместе с тем один из главных недостатков орбитальной модели состоит в том, что она не в состоянии правильно — в количественном отношении — предсказать прочность химической связи (У о л). Метод молекулярных орбит более гибок в смысле возможности введения тех или иных специальных допущений (например, трехцентровых орбит), предназначенных для истолкования частных особенностей некоторых молекулярных структур. Однако общей теоретической основой химической практики был и остается метод валентных связей, наглядным выражением которого являются структурные формулы веществ. Только с их помощью удавалось и удается успешно решать задачи целенаправленного химического синтеза. [c.233]

Через девять лет вопрос о роли Бутлерова в создании теории химического строения был обстоятельно проанализирован Расселом [57], который пришел к заключению о справедливости точки зрения, аргументированной в статьях [55, 56] и сборнике [22], До этого в трудах крупнейших зарубежных историков химии еще сохранялась старая историографическая модель возникновения структурной теории, к тому же включавшая в себя не совсем точные факты. Так, Айд писал, что Кекуле во втором томе своего учебника (1865) (тогда как второй том его выходил тремя выпусками — в 1862, 1864 и 1866 гг.) перешел к формулам с изображением связей черточками . О Бутлерове сказано так Примерно в то время, когда Купер вводил свои структурные формулы, Александр Михайлович Бутлеров (1828—1886) начал обсуждение структуры химического соединения ... По его мнению, экспериментальные исследования должны дать сведения об атомных группировках, которые приведут к познанию молекулярной структуры [58, с. 306—307]. Партингтон, хотя и ссылается непосредственно на доклад Бутлерова 1861 г. и на ряд его статей, ограничивает роль Бутлерова тем, что он предложил термин химическая структура вместо конституции по Жерару I59, с. 548], а выше цитирует позднейшее (1890 г.) воспоминание Кекуле о том, что структурная теория пришла ему в голову еще летом 1854 г. и добавляет от себя, что это соответствует [c.45]

Но ни микроскопические исследования, ни остроумные физические модели не дают нам уверенности в том, что в клетке все происходит именно так, как это описывают различные авторы. Все эти гипотезы не затрагивают самой сущности явлений, а добраться до сущности — это на языке современной биологии означает суметь выразить процесс в виде определенных молекулярных формул и уравнений химических реакций. Из чего состоит митотический аппарат и как соединены отдельные части этого удивительно слаженного устройства Ответы на эти вопросы не решат проблемы митоза, но они оденут плотью тот грубый костяк, который нам удалось создать на основе физических аргументов и прямых экспериментальных данных. [c.201]

В данное время определились два подхода к решению задач теории цветности. Первый из них можно формулировать как химическую теорию. Эта теория основана на ряде полуэмпирических закономерностей, установленных в результате большой экспериментальной работы. Второй — квантово-механический подход основан на том, что расчет кривых спектров поглощения органических соединений производится исходя из соответствующих структурных формул. В данное время квантово-механические методы находятся в стадии интенсивного развития. Развитие расчетного метода облегчено благодаря использованию современных электронных вычислительных машин. Наиболее плодотворные результаты дает при этом метод молекулярных орбиталей (МО) и квантово-механическая модель сво--бодного электрона. [c.56]

В необходимости создания учебного пособия по статистической термодинамике для химиков автора убедил опыт преподавания этой дисциплины, — в частности, трудности, возникшие при подборе литературы для студентов поэтому предмету. При написании книги автор, однако, не подходил к задаче только утилитарно—привести формулы, которые можно было бы использовать при физико-химических расчетах. Книга не является практическим руководством по молекулярно-статистическим расчетам в химии. Она написана как введение в статистическую термодинамику. В ней изложены основные принципы статистической термодинамики, а при рассмотрении конкретных вопросов большое внимание уделено описанию физических моделей. Автор считает, что, не восприняв достаточно глубоко общих идей молеку-лярно-статистического метода (понимание которых для начинающего представляет, кстати, большие трудности), нельзя сколько-нибудь серьезно заниматься изучением конкретных проблем. При этом имеется в виду не строгое математическое обоснование теории, а анализ общей постановки задачи, расшифровка смысла величин и уравнений. [c.3]

Установление связи между химической индивидуальностью и отражающей ее молекулярной моделью обозначается как определение структуры в области стереохимии это называется корреляцией или определением абсолютной и относительной конфигурации. Указанная связь должна быть всегда подтверждена посредством химических или физико-химических экспериментов. Соотношения между другими элементами диаграммы основаны на договоренностях, которые являются более или менее общепринятыми. Название соединения может быть выведено, как показано на диаграмме, или из стереохимической формулы, или непосредственно из модели. Первый метод является более обычным. Аналогично и символ может быть выведен или из формулы, или прямо из модели. Поскольку написание точной стереохимической формулы требует знания определенных договоренностей, проще выводить символ непосредственно из модели. Этот метод имеет большое значение, в особенности в общих случаях диастереомерии. Необходимо подчеркнуть, что название и символ выводятся из молекулярной модели или формулы, а не определяются свойствамн или методом получения химической индивидуальности. [c.32]

В настоящее время вопросы номенклатуры и символики хи-ральных соединений предлагается решать вторым методом, т. е. с помощью независимого обозначения конфигурации каждого центра хиральности. Простейшей и наиболее приемлемой является система, предложенная Каном, Ингольдом и Прелогом [6], так называемая /5-система. Сейчас именно она почти всегда используется в химической литературе для того, чтобы описать абсолютную конфигурацию соединений, не относящихся к углеводам или пептидам. Обозначение конфигурации выводится непосредственно из молекулярной модели, так что нет необходимости определять правила для написания ее проекции. Однако символ может быть также выведен и из формулы, если определена ее связь с моделью. Каждый асимметрический атом рассматривается и обозначается независимо, и для полного наи-меновалия соединения требуется столько символов, сколько имеется асимметрических атомов (или элементов хиральности). Методика построения названия аналогична и для соединений, где встречается атропоизомерия или другие типы оптической изомерии. Чтобы обозначить конфигурацию какого-либо центра хиральности, необходимо установить, как будут выполняться три следующих условия [c.43]

Кроме различных видов химических формул, в число качественных моделей входят электронные формулы , возникпше при интерпретации электронных спектров. В спектроскопии разработан особый язык, на котором выражаются эти формулы. Вместе с методом молекулярных орбиталей этот язык вошел и в химию. [c.96]

Наиболее хорошо разработанными системами, в которых органично связаны аспекты моделирования и экспериментальных исследований, являются АСНИ для анализа молекулярных структур [8]. Научной основой разработки таких систем являются работы в области квантовой химии и спектроскопии. Стратегия исследования молекулярных структур новых веществ в АСНИ построена следуюпцтм образом. Из первоначального эксперимента определяется брутто-формула и наличие характерных групп атомов (на основе спектроструктурных корреляций) в исследуемом химическом соединении. Затем но этим данным на ЭВМ производится автоматический синтез вариантов гипотетических молекулярных образований с использованием ряда аксиом о запрещенных сочетаниях атомов (правил валентности). Для синтезированных вариант молекул, в которых встречаются обнаруженные экспериментально характерные группы, на основе квантовохимических моделей производится расчет (моделирование) колебательных спектров гипотетических синтезированных молекул. Сравнением рассчитанных и измеренных спектров выбираются наиболее вероятные структуры. По выбранным структурам после более тщательного моделирования спектров с учетом вариантов пространственного расположения атомов и дополнительного экспериментального исследования уточняется пространственное расположение атомов в молекуле. [c.61]

Поскольку показанные свойства инвариантны относительно конкретного материала, из которого сделаны исходные ленты, аналогично должны вести себя и ленты молекулярных размеров, если их геометрические особенности будут аналогичны бумажным лентам. Но как перевести эти фокусы с бумагой, клеем и ножницами на язык структурных формул и химических реакций Прежде всего, для этого необходимо сконструировать молекулярный аналог ленты достаточной длины, обладающий следующими свойствами во-первых, иметь рсакционноспособные группы на концах ( липкие концы ), используемые для внутримолекулярной циклизации ленты, и, во-вторых, состоять из двух нитей, связанных временными мостиками, разрыв которых после склетания концов может служить аналогом действия ножниц на бумажной модели. Структура олигомера 128, построенного из двух полиэфирных цепей с мостиками С=С между ними, бьша избрана Уальба [21а] как возможная модель, удовлетворяющая названным требованиям (схема 4.44). [c.432]

Таким образом, если оставаться в рамках чисто термодинамических представлений, из этого эксперимента следует только тот вывод, что средняя молекулярная масса пара отвечает формуле WO I4 и при нагревании число молей возрастает. Чем определяется это возрастание, термодинамике безразлично. Одпако для физико-химического исследования именно выбор наиболее вероятной модели представляет одну из главных задач. [c.105]

Что касается химической природы кластеров, то в настоящее время можно лишь утверждать, что ни одно из известных соединений в бинарных системах Fe—Sb и Fe—In не обладает отмеченными свойствами. Нельзя исключить полностью возможность образования какого-либо соединения в тройной системе Fe—Sb—In, обладающего магнитным порядком. Более правдоподобным, однако, представляется модель молекулярного кластера, образованного совокупностью ячеек кристаллохимической решетки InSb, содержащих атомы железа в качестве примеси замещения при наличии обменного магнитного взаимодействия между ними. В этом случае возможна ситуация, как это вытекает, например, из формулы Ван-Флека [6] [c.160]

Анализ приведенного выше структурного графа и оценочной формулы (1.193) показывает, что химическая связь в двухатомных молекулах, образуясь за счет внешних валентных электронов, формирует молекулярные структуры с межъядерными расстояниями порядка удвоенных радиусов внешних электронных оболочек и энергией связи порядка первых потенциалов ионизации, причем эффективные заряды атомных остовов оказываются меньше единицы. Интересно отметить, что в рамках рассмотренной упрощенной модели возможен принципиально иной тип связи в двухатомных структурах. Можно предположить, что при некоторых условиях возможно образование гиперхимиче-ских соединений, представляющих собой двухъядерные молекулярные структуры с межъядерными расстояниями порядка удвоенных радиусов внутренних электронных оболочек элементов и энергиями связи порядка потенциалов высоких степеней ионизации. При этом эффективные заряды атомных остовов могут быть больше единицы. [c.63]

Априорный анализ предполагает четкую формулировку цели. Система определена списком химических компонентов, содер-жаш,ихся в исходной смеси и ожидаемых в результате реакции, областью температуры, давления и начальных составов, в которой предполагается проводить промышленный процесс. Из всех брутто-реакций, протекание которых возможно в рассматриваемой системе (их числа может измеряться десятками), необходимо составить частные, независимые наборы. Каждый из выбранных наборов характеризуется невырожденной стехиометрической матрицей Z, т.е. в конкретный набор включаются только стехиометрически независимые реакции. Формула независимости дана в пункте 3. Простыми словами она означает, что число независимых реакций равно числу молекулярных компонентов минус число химических элементов, из которых они построены (если они образуют атомную матрицу полного ранга) . В дальнейшем, каждый из наборов независимых реакций рассматривается как самостоятельная гипотеза о брутго-механизме, и выбор между отдельными гипотезами решается в процессе идентификации модели. [c.74]

О справедливости этой модели свидетельствуют и два дополнительных экспериментальных факта. Было обнаружено несколько типов кристаллов АТСазы. В одной из форм фермент обладает осью кристаллографической симметрии третьего порядка, в другой — осью второго порядка, а в третьей, наиболее информативной форме молекула АТСазы имеет в кристалле 32(/>з)-симметрию. Это значит, что число субъединиц каждого типа в четвертичной структуре должно быть кратно щести. Химический анализ указывает на существование шести ионов в иитактной 11,38-молекуле. Каждый ион связывается с одной г-цепочкой. Эта информация наряду с данными о молекулярной массе убеждает в том, что цепочечный состав нативного белка соответствует формуле с г . [c.135]