Образование связей в соединениях ксенона

Вид этих молекулярных орбиталей показан на рис. 10.22, а диаграмма энергетических уровней — на рис. 10.23. Образование связей между ксеноном и двумя атомами фтора обеспечивается двумя электронами, расположенными на делокализованной о-орбитали Оь Надо подчеркнуть, что здесь для соединения трех атомов имеется только два электрона, т. е. на каждую связь Хе—Р приходится в среднем по одному электрону. [c.206]

Применимость метода валентных связей к интерпретации экспериментальных данных пока все еще весьма ограничена. Этот подход позволяет, однако, значительно лучше понять физическую природу связи в соединениях инертных газов. Распределения заряда в основном состоянии фторидов ксенона, найденные как методом МО, так и методом ВС, весьма близки. Оба метода предсказывают значительное смещение заряда от ксенона к фтору. В методе МО этот результат обусловлен низким потенциалом ионизации (т. е. кулоновским интегралом) центрального атома инертного газа [14, 19]. В методе ВС определяющими являются ионные структуры действительно, ионные структуры Г Хе" —Р и Г—Хе+Р" вполне устойчивы [30]. Электростатическая энергия образования Хе Р (приближенно равная /хе —Лр —= 1,7 эв), по-видимому, возмещается энергией образования связи Хе+—Р [30]. Это общее соображение показывает важность низкого потенциала ионизации центрального атома, электроотрицательности лигандов и небольших размеров лигандов при образовании соединений инертных газов. Преимущество фтора по сравнению с другими галогенами обусловлено не только величиной его сродства к электрону, но и меньшими его размерами [30]. К сожалению, в настоящее время нельзя сделать более обоснованных заключений. [c.55]

Нейтральные соединения типа XXn, где п — нечетное число, а X — всегда более легкий галоген, если /г>1 диамагнитны. Валентные электроны в них образуют пары, участвующие в образовании связей, или неподеленные пары. Принципы образования связей аналогичны тем, которые уже обсуждались в разд. 3.10 на примере фторида ксенона. [c.391]

Ксенон образует соединения только с фтором и кислородом. Почему (Для ответа на вопрос рассмотрите образование связи в катионе Хег и повторите материал разд. 4.1 и 4.7.) [c.539]

В части 7 книги приводятся данные по экспериментальному изучению химической связи фторидных и окси-фторидных соединений ксенона методами спектроскопии ИК, ЭПР, ЯМР и комбинационного рассеяния. Полученная инфор.мация дает основания считать, что ди- и тетрафторид ксенона имеют преимущественно ковалентную связь природа связи в гексафториде пока недостаточно изучена. Кислородсодержащие соединения ксенона имеют тенденцию к образованию ионной связи. Некоторые вопросы, рассматриваемые в этой части книги, носят дискуссионный характер они представят большой интерес для читателей. [c.9]

Развитие химии благородных газов выдвигает проблемы, важные для теоретической неорганической химии. Было предложено несколько возможных теоретических моделей фторидов ксенона для рассмотрения природы связи в этих соединениях. Ниже будет дан обзор работ, в которых анализируются вопросы образования связи в фторидах ксенона [c.466]

Вначале рассмотрим применительно к фторидам ксенона идею о "-гибридизации. На основании идеи зр-гибридизации теория предсказывает линейную структуру молекулы ХеРг. Однако ожидается, что энергия возбуждения ксенона имеет порядок наблюдаемой энергии первого синглетного перехода 3 (55 5р ) Р1(5з 5р 6з) (А = 9,57 эв). Прирост энергии за счет образования связи в молекуле будет, вероятно, меньше, чем величина энергии возбуждения, и образование устойчивого соединения оказывается невозможным. [c.466]

Аллен [1] предположил, что образование связи в соединениях благородных газов обусловлено корреляционными эффектами в том смысле, что имеется различие в перекрывании между орбитами ксенона, заполненными электронами с различными спинами, и заполненными орбитами атомов фтора (см. стр. 412). Для нас не очевидно, что эта схема вообще приведет к образованию какой-либо связи. (Энергия взаимодействия может быть и положительной.) Более того, трактовка Аллена не учитывает специфики взаимодействия, и по-видимому, не дает ответа на вопрос, почему не образуются другие соединения ксенона. [c.467]

Возможно образование соединений за счет ковалентных связей, если перевести атомы инертных газов в возбужденное состояние, т. е. за счет энергии извне электроны 5- и р-подуровней перевести на вакантные места -подуровней. Этого нельзя сделать для атомов гелия и неона, так как они имеют один или два уровня и -подуровня в этих атомах нет. Для атомов аргона, криптона, ксенона и радона при возбуждении появятся холостые электроны и станет возможна ковалентная связь. Схема передает вероятность возбуждения [c.637]

Образование связей в соединениях ксенона и фтора предполагается описать с помощью делокализованных молекулярных, орбит, построенных путем комбинации орбит ксенона и фтора р -типа. Таким образом, в рассмотрение ХеРг включаются дважды заполненная атомная орбита ксенона и две атомные орбиты 2р- фтора, каждая из которых содержит по одному электро- [c.471]

ОБРАЗОВАНИЕ СВЯЗЕЙ В СОЕДИНЕНИЯХ КСЕНОНА [c.206]

Отличительной чертой элементов, расположенных в последней группе периодической системы, является.то, что они мало реакционноспособны. Известно только несколько соединений ксенона с довольно слабыми связями и только одно соединение криптона — для аргона, неона или гелия пока не получено ни одного соединения. Общее название этих элементов — инертные газы — хорошо отражает их свойства. Причина их инертности понятна с точки зрения традиционных правил связи и заселенности орбиталей. Все валентные орбитали заполнены, так что у атомов не остается возможности для образования нормальных химических связей. [c.246]

Тронного заряда вдоль одной связи приведены в седьмом столбце табл. 7.6. Для обсуждаемых соединений это число равно ир/2. Легко видеть, что перенос заряда при образовании связи примерно одинаков в случае хлоридов ксенона и составляет в среднем величину 0,50. Для фторидов наблюдается аналогичная картина со средней величиной переноса, равной 0,73 электрона на связь. [c.314]

Как было показано с помощью эффекта Мессбауэра на i Xe, во многих случаях при р -распаде в составе соединений иода наблюдалось образование соответствующих соединений ксенона с такими же связями, симметрией и (в одном случае, когда это могло быть проверено) с такой же пространственной ориентацией. Распад - Те в составе теллуровой кислоты оказывается очень похожим. Атом теллура в пей находится в центре октаэдра из кислородных атоАюв [58—601. Структурой иода, отвечающей ТеО , является ион н-периодата Ю [60[. Если октаэдрическое окружение сохраняется при Р -рас-паде, то можно ожидать, что источник теллуровой кислоты будет иметь нерас-щеплениую линию по аналогии со спектром поглощения парапериодат-иона, и относительный изомерный сдвиг между этими линиями будет незначительным. Было обнаружено, что источник теллуровой кислоты имеет нерасщепленную линию (хотя несколько уширенную) и что относительный изомерный сдвиг между теллуровой кислотой и ионом парапериодата очень мал (см. рис. 7.15 и табл. 7.11) — только 4% сдвига любого из этих веществ относительно 1 . Из этого следует, что образующий атом иода находится в октаэдре и что реализуется связь с почти такой же гибридизацией и степенью ионности, как и в обычном парапериодате. Несомненно, что в одном случае следующая за кислородной координационная сфера состоит из атомов теллура, а в другом — из атомов иода, кроме того, неодинаково катионное окружение. Таким образом, подобие в дальнем порядке в рассматриваемых структурах отсутствует. Единственным сходством является ближайшее окружение в случае стабильного иода и иода, образующегося при -распаде теллура. Поэтому наблюдаемые изомерные сдвиги в обоих случаях не обязательно должны совпадать точно. [c.327]

Атомы элементов главной подгруппы VUI группы периодической системы и нормальном состоянии не содержат непарных элек-тронов. Этим и объяснялась инертность этих элементов, т. е. неспособность их атомов к образованию химических соединений. Очевидно, что возбуждение атомов гелия и неона не может привести к появлению непарных электронов, соответственно, в первом и втором уровне их электронных оболочек. Однако у других элементов этой группы — аргона, криптона, ксенона и радона — благодаря наличию на нарул<ных уровнях их электронных оболочек свободных -орбиталей возбуждение может привести к появлению непарных электронов, причем число их может достигнуть восьми. С эт[1м, естественно, связана возможность образования этими элементами химических соединений, в которых валентность элементов может достигать восьми. В последние годы [c.46]

По-видимому, в какой-то степени так же, как для серы и хлора объясняются переменные валентности, можно объяснить возможность образования химических связей и наблюдаемые валентности у ксенона. По сравнению с атомами гелия и неона, где на внешних оболочках нет неспаренных электронов и вакантных орбиталей, у ксенона имеются вакантные орбитали и, следовательно, появляется возможность возбуждения (расспаривания) электронов на эти орбитали. Поскбльку у ксенона 8 электронов на внешней оболочке, при их расспаривании следует ожидать переменные четные валентности 2, 4, 6 и 8. В настоящее время соединения ксенона с такими валентностями получены. [c.77]

При этом образуется одна общая четырехэлектронная трехцентровая связь за счет обобществления валентных электронов на связывающей и несвязывающей МО, разрыхляющая МО остается вакантной, что и обеспечивает устойчивость молекулы (порядок связи 2/3). Образование Хе 4 и ХеР сопровождается возникновением, соответственно, двух и трех подобных трехцентровых связей. Фториды ксенона являются характеристическими соединениями этого элемента и свидетельствуют о его способности проявлять положительные степени окисления четного ряда +2, +4, +6 и +8. При этом высшая характеристическая степень окисления ксенона в ХеРв отвечает номеру группы, в которой расположен ксенон. Фториды являются исходными веществами для получения других соединений ксенона. В химическом отношении фториды ксенона — очень реакционноспособные вещества, функционирующие главным образом в роли энергичных окислителей. Кроме того, они склонны к диспропорционированию, что позволяет легко переходить от низших фторидов к высшим [c.394]

Образование ХеР4 и ХеРе сопровождается возникновением соответственно двух и трех подобных трехцентровых связей. Фториды ксенона являются характеристическими соединениями этого элемента и свидетельствуют о его способности проявлять положительные степени окисления четного ряда +2, +4, +6 и -Ь8. При этом высшая характеристическая степень окисления ксенона в ХеР отвечает номеру группы, в которой расположен ксенон. Фториды являются исходными веществами для получения других соединений ксенона. В химическом отношении фториды ксенона — очень реакционноспособные вещества, функционирующие главным образом в роли энергичных окислителей. Кроме того, они склонны к диспропорционированию, что позволяет легко переходить от низших фторидов к высшим [c.486]

В то же время сам факт существования устойчивых соединений ксенона и криптона свидетельствует о том, что формирование химических связей с участием атомов благородных газов происходит иначе и их нельзя объяснять с позиций обычных представлений о двухэлектронных ковалентных связях. Рассмотрим молекулу ХеР . У атома фтора имеется один неспаренный электрон, а у ксенона неспаренных электронов нет. Для образования связи с двумя атомами фтора ксенон предоставляет одну из 5р-электронных пар. Следовательно, химическая связь в XePj осуществляется с участием неподеленной пары электронов ксенона, а каждый из двух атомов фтора предоставляет свой неспаренный электрон. Такую связь называют гипврвалвнтной. Аналогично можно объяснить строение молекул ХеР и XePg. [c.52]

Для описания фторидов ксенона используют метод молекулярных орбиталей (МО) в его обычном виде [7, 9—20]. Связь в соединениях ксенона и фтора описывают в терминах делокализованных молекулярных орбиталей, образованных в основном из орбиталей /7сг-типа атомов ксенона и фтора. Таким образом, в ХеРг учитывают одну заполненную атомную 5/зс-орбиталь Хе и две атомные 2р0-орбитали F, каждая из которых занята одним электроном. Аналогичное рассмотрение применимо к XeFi, для чего надо начинать с четырех 2/ 0-орбиталей F и двух 5 ост-орбиталей Хе. В нулевом приближении прл- и res-орбитали Хе и F и d-орбитали Хе можно рассматривать как несвязывающие. В более тщательных вычислениях учитывают влияние я-связи и используют в методе МО 5s-, Ad-, 5/)-орбитали Хе и 25-орбитали F. [c.27]

Радон — элемент нулевой группы периодической системы, способный к образованию ряда соединений [28]. Соединения радона представляют собой комплексы, в которых связь осуществляется ван-дер-ваальсовыми силами. Однако в этих комплексах наблюдаются стехиометрические соотношения между реагирующими веществами, они имеют определенный состав и поэтому должны рассматриваться как химические соединения. Известно, что неон, криптон и ксенон при высоких давлениях и низких температурах образуют твердые гексагидраты, а аргон образует с ВРз соединения типа Аг(ВРз) . [c.477]

Природа химической связи во фторидпых соединениях радона, так же как и ксенона, не является, окончательно установленной. Однако имеются основания предполагать, что эта связь носит ковалентно-ион-ный характер с участием в образовании связи р- и -электронов [55]. Отсутствие заметной летучести у фторида радона можно расценивать как некоторое подтверждение преобладания ионного характера связей Дп—Р. [c.217]

Некоторые аналогичные простые и комплексные фториды получены также для криптона и радона. Возможность образования таких соединений объясняется возникновением многоцентровых связей, например, за счет 5р-орбиталей ксенона и 2р-орбиталей фтора. В молекуле Хер2 образуется три молекулярные орбитали связывающая, несвя-зывающая и разрыхляющая. Подобный характер связи имеет место и у других фторидов инертных газов. [c.125]

В 1962 г. было получено первое химическое соединение ксенона, устойчивое при комнатной температуре [1]. С тех пор опубликовано большое число работ, описывающих получение и свойства соединений инертных газов. Для протекания процессов гомолитического замещения требуется, чтобы атакующий и замещаемый радикалы были способны к образованию достаточно прочных связей с атомом инертного газа. Поэтому не удивительно, что реакции 5н2-типа у атомов элементов группы VIII не известны. В отличие от этого более вероятной представляется реакция 5н2-тйпа у атома, связанного с элементом группы VIII, например [c.253]

До недавнего открытия в Университете Британской Колумбии [1] и в Аргоннской национальной лаборатории [2, 3] способности ксенона соединяться с гексафторидом платины (Р1Рб) и самим фтором с образованием устойчивых соединений в измеримых количествах химия находилась в том стационарном состоянии, когда крупные фундаментальные открытия считались почти невозможными. Только искусственная радиоактивность, деление и синтез ядра, спутники и межпланетные корабли были достойны удивления в наше время. Это положение сейчас изменилось в связи с двумя блестяшими экспериментами вышеуказанных лабораторий. Открытие фторидов ксенона и других благородных газов не будет забыто, пока человек проявляет интерес к химии. [c.38]

Особый интерес представляет сравнение резонансных свойств фтора в соединениях ксенона и в интерга-логенидах. На возможную аналогию между связями в интергалогенидах и соединениях ксенона было указано в работах [8, 9]. В частности, высказано утверждение, что в образовании связи принимают участие только ор-орбиты атомов фтора и ксенона. Если это положение верно, то задача особенно упрощается, и тогда можно ожидать прямой корреляции между электронной плотностью фтора и ксенона и химическими сдвигами. [c.337]

Данные для интергалогенидов заслуживают пояснений, ибо схема образования связи в соединениях ксенона основана на схеме для интергалогенидов [22—24]. Для соединений, указанных в табл. 3, длинные связи относятся к линейным р-р-связям и к тем, которые должны иметь на атоме фтора формальный заряд, превышающий —0,5е. За исключением JPs, данные указывают на значительно более низкую плотность заряда на этих связях. С обсуждаемой точки зрения особенно аномаль- [c.348]

Следует, однако, отметить, что данные по экранированию не исключают значительного я-связывания в соединениях ХеРг и Хер4. Интересный вопрос возникает в связи с образованием связей типа р — d , обсужденных ранее. Для ХеРг с о-связями на оси z оказывается возможным взаимодействие двух я-орбит данного атома фтора с орбитами d z и dyz атома ксенона, что может привести к образованию связи, которую можно рассматривать как тройную связь [21] высоко полярной природы. Так как число -орбит атома ксенона соответствующей симметрии, пригодных для образования я-связи, равно двум у ХеРг и трем у Хер4, ХеРе и ХеОр4, то часть общей тенденции в применении констант взаимодействия может быть объяснена на основе предположения о значительном вкладе я-связывания в спиновое взаимодействие. Последнее положение следует рассматривать как 350 [c.350]

К настоящему времени выполнены теоретические исследования структуры и природы связи в соединениях ксенона и фтора. Метод молекулярных орбит (МО) с применением программ был использован для исследования ХеРг и Хер4 [1] была предложена трехцентровая четырехэлектронная схема образования связи [2, 3]. Завершены дополнительные расчеты для Хер4 с использованием полуэмпирического метода [4] и производятся дальнейщие усовершенствованные расчеты [5, 6]. [c.461]

Выше было показано, что основное состояние фторидов ксенона есть полуйонное. Другими словами, наблюдается значительный перенос заряда от атома ксенона к атому фтора. Поэтому можно ожидать, что низкие потенциалы ионизации благородных газов (К) и высокие потенциалы ионизации галогенов (X) oтвeт tвeнны за образование галогенидов благородных газов (КХп). С этой точки зрения оказался совершенно закономерным тот факт, что фториды криптона, ксенона и радона были открыты первыми. Можно предполагать, что галогениды аргона, хлориды благородных газов и т. д. будут все менее устойчивы, если они вообще способны образоваться. Для образования таких соединений важно, будет ли энергия связи К—X больше энергии связи X—X. [c.502]

К первой группе относятся структуры, в которых общее число электронных пар (т. е. число о-связей плюс число неподеленных пар), окружающих атомов ксенона, равно четырем. Здесь следует ожидать образования тетраэдрической конфигурации. В Хе04 (95), изоэлектронном периодат-иону Ю4, атомы кислорода симметрично расположены относительно ксенона расстояния Хе—О равны 174 пм. Оксид ХеОз (96) имеет три а-связи и одну неподеленную пару, и, таким образом, изоэлектронен Юз. Это соединение имеет пирамидальную структуру с длиной связи Хе—О, равной 176 пм. Интересно отметить, что длина связи Хе—О очень близка длинам связей I—О в Ю4, которые равны 178 пм. На этом основании можно формально изображать связи ксенон-—кислород как двойные. В табл. 10.26 приведены длины связей Хе—О и Хе—Р в соединениях ксенона. [c.204]

При образовании молекулярных кристаллов в условиях низких температур, исключающих межатомные взаимодействия, процесс отвердевания наблюдается в чистом виде. Молекулы без сколько-нибудь существенных изменений входят в кристаллическую структуру, связанные между собой только слабыми ненаправленными межмолекулярными связями. Именно поэтому молекулярные кристаллы имеют настолько плотную упаковку, насколько позволяет конфигурация молекул. Заметим, что с химической точки зрения и этот, казалось бы, чисто физический процесс цред-ставляет собой процесс синтеза, так как его продуктом является твердое молекулярное соединение — новое вещество, образующееся из молекул исходных веществ. Чисто межмолекулярные взаимодействия представляет собой кристаллизация неона, аргона, криптона, ксенона и радона. Хотя их кристаллы состоят из атомов, тем не менее это настоящие молекулярные кристаллы образующие их молекулы одноатомны. Понятно, что между такими молекулами не может быть никакого другого взаимодействия, кроме ван-дер-ваальсовского. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология