Истинные заряды атомов

Очень важно, чтобы студенты с самого начала осознали, что степени окисления не соответствуют истинным зарядам на атомах, а служат лишь для подсчета электронов в молекулах. Основой для правил, сформулированных в разд. 10-1, является представление о степени окисления как о заряде, которым мог бы обладать атом, если бы все его связи в соединении были ионными таким образом, электроны, принадлежащие связям между подобными атомами, делятся поровну между этими атомами, а электроны, [c.574]

Степенью окисления или окислительным числом называется заряд атома или иона элемента, вычисленный исходя из условного предположения, что все связи в молекуле окислителя и восстановителя являются ионными. Эта величина носит формальный характер и в большинстве случаев далека от истинных значений зарядов ато- [c.113]

Чтобы определить число электронов, теряемых или приобретаемых реагентами, участвующими в химическом превращении, каждому атому в молекуле, комплексном ионе или в свободном состоянии приписывается особое число, называемое степенью окисления. Это число указывает состояние окисления атома и представляет собой всего лишь удобную основу для учета переноса электронов его не следует рассматривать как истинный заряд, которым может обладать атом в молекуле. Изменение состояния окисления атома в окислительно-восстановительной реакции определяет число теряемых или приобретаемых электронов. [c.257]

Легко убедиться в том, что правило это применимо и к кристаллам с ионным характером химической связи. Рассмотрим в качестве примера оксид магния MgO. В чистом кристалле, отвечающем точному стехиометрическому составу, число валентных электронов в точности равно числу разрешенных уровней в валентной зоне. При этом значение истинного заряда ионов и связанная с ним доля ионной связи не играют роли существенно, что при образовании кристалла MgO из нейтральных атомов магния и кислорода каждый атом магния вносит с собой два валентных электрона. [c.35]

В рассмотренном выще примере с НС1 приведенные численные данные создают впечатление, что электроны должны смещаться от атома С1 к атому Н, поскольку первая энергия ионизации у водорода (1310 кДж моль больще, чем у хлора (1255 кДж моль ). Однако на образование химической связи влияют не только энергии ионизации соединяющихся атомов, но также и сродство к электрону каждого из них. Сродство к электрону у С1 (356 кДж моль настолько выще, чем у Н (67 кДж моль ), что предсказание, основанное только на сопоставлении энергий ионизации, оказывается прямо противоположным истинному положению. Для выяснения распределения зарядов вдоль связи между двумя атомами следует принимать во внимание одновременно энергию ионизации и сродство к электрону-другими словами, электроотрицательность каждого из двух атомов. [c.535]

Реакция Гриньяра протекает с довольно высоким выходом, и получаются чистые соединения определенной структуры. Ключевая реакция может рассматриваться как нуклеофильное присоединение, которое начинается взаимодействием положительно поляризованного углерода карбонильной группы с потенциальным или истинным карбанионом с переносом отрицательного заряда на атом кислорода [c.317]

Рациональное зерно истины, содержавшееся в теории Берцелиуса, осталось для химии по существу бесплодным тем более роковую роль сыграл метафизический плевел. Объявив заряд атома его прирожденным , извечным и неотъемлемым свойством, Берцелиус не мог не, отвергнуть гипотезы Авогадро, так как эта гипотеза требовала признания существования и молекул, состоящих из одинаковых, т. е. с точки зрения Берцелиуса одноименно заряженных ато.мов. Преградив путь гипотезе Авогадро, теория Берцелиуса вскоре и сама рухнула после необычайно ожесточенной борьбы. Роковым для теории Берцелиуса сделалось открытие явления металепсии — замещаемости в органических соединениях водорода галогенами вопреки тому, что, по Берцелиусу, атомы водорода и галогенов имеют заряды не одинакового, а разнога знака. [c.83]

Полезно рассмотреть, что может или что должно произойти, когда нуклеофил в начале замещения атакует атом углерода. Любая степень связывания углеродного атома должна сопровождаться равной или большей степенью разрыва либо (а) связи с замещаемой группой, либо (б) тг-связи ненасыщенной системы. Если происходит последнее, отрицательный заряд должен разместиться где-либо в пределах ненасыщенной системы, но не при реакционном центре. Эти два аспекта возмущения ненасыщенной системы — разрыв и-связи и размещение отрицательного заряда — требуют затраты энергии однако эта затрата понижается, если присутствуют заместители, оттягивающие электроны. В приме-, рах, которые были обсуждены в настоящей работе, где были найдены доводы либо против синхронного механизма, либо в пользу механизма, включающего промежуточный комплекс, нарушение ненасыщенной системы при атаке нуклеофилом энергетически более выгодно, чем разрыв, даже частичный, связи с замещаемой группой. Остается, однако, возможность того, что в ненасыщенной системе, не содержащей достаточного числа электроноакцепторных заместителей, затраты энергии на нарушение ненасыщенной системы могут оказаться большими, чем затраты на разрыв связи с замещаемой группой в таком случае истинное синхронное замещение у ненасыщенного углеродного атома все же может наблюдаться. [c.195]

Обе приведенные структурные формулы аниона ЗгОз " можно считать равноправными, поскольку истинная структура этих анионов такова, что их два отрицательных заряда приблизительно равномерно распределяются по атомам О и боковому атому 5 [c.142]

Атом азота в нитрогруппе формально пятивалентен, а его истинная формула представляет резонанс двух структур с делокализованным отрицательным зарядом и двойной связью на двух атомах кислорода, а также положительным зарядом на атоме азота [c.393]

Рассмотрим возможность молекулярно-статистического расчета термодинамических характеристик адсорбции в атом-ионном приближении для потенциальной функции межмолекулярного взаимодействия молекула — ионный адсорбент. Заряды на образующих молекулы атомах, как и истинные заряды ионов адсорбента, часто неизвестны с нужной для расчета константы Генри точностью. Поэтому следует найти атом-ионные потенциалы межмолекулярного взаимодействия и уточнить их параметры, используя экспериментальные значения константы Генри для адсорбции опорных молекул данного класса адсорбатов. Далее, как и в рассмотренном в лекции 9 случае адсорбции на ГТС, надо проверить возможность переноса полученных атом-ионных потенциалов на другие молекулы данного класса. Использование атом-ионного приближения при адсорбции на ионных адсорбентах неполярных молекул требует учета дополнительного вклада в атом-ион-ный потенциал, вносимого поляризацией неполярной молекулы электростатическим полем ионного адсорбента (индукционное притяжение, см. табл. 1.1). Кроме того, при адсорбции ионными адсорбентами полярных молекул в рамках классического электростати- ческого притяжения надо учесть взаимодействие жестких электри- ческих дипольных и квадрупольных моментов молекулы с электростатическим полем ионного адсорбента (ориентационное притяжение, см. табл. 1.1). Затруднения, связанные с локализацией этих моментов в молекуле, значительно усложняют расчеты константы Генри для адсорбции полярных молекул на ионном адсорбенте. [c.205]

В настоящее время экспериментально установлено, что истинные водородные мостики или хелатпые связи образуются только тогда, когда акцептор водорода (в данном случае атом О карбонильной группы) является очень слабо основным, а донор водорода (в данном случае гидроксильная группа) лишь слабо диссоциирован. Прн этом проводимость увеличивается лишь очень незначительно. Если же основ-т ость акцептора или способность донора к диссоциации слишком велики, то происходит полный переход протона и образуется истинный ион (с локализацией зарядов), примером чего является антраниловая кислота. Водородная связь, как правило, обладает довольно большог прочностью. Ее энергия иногда достигает 10 ккал и, таким образом, превышает энергию большинства других межмолекулярных связей, но значительно уступает истинным ковалентным связям (энергия обычной связи С—С составляет около 83 ккал). [c.642]

Написанные выше формулы, отвечающие правилу октета, обычно используются для изображения нитросоединений, однако и они не вполне точно выражают истинное строение иитрогруппы. В самом деле, положительный заряд на атоме азота соседствует с отрицательно заряженным кислородом, имеющим подвижные электроны. Несомненно, что положительный заряд будет притягивать к себе электроны кислорода, но это означает расширение октета поэтому я-электроны двойной связи N==0 оттесняются на второй атом кислорода. Иными словами, в нитрогруппе проявляется мезоме-рия, и ее строение лучше всего передается формулами [c.219]

Однако в те времена многих клавишей не хватало. Было известно 63 элемента из 92 естественно существующих. Многие клавиши издавали фальшивые звуки . Так, Д. И. Менделееву пришлось изменить атомные массы урана и тория, которые тогда принимали равными 116 и 120 (вместо 232 и 240) и атомную массу циркония, принимавшуюся в то время равной 138 (вместо 91). Д. И. Менделеев сумел увидеть (вернее, предвидеть) основной закон, согласно которому многие свойства элементов (валентность, атомные объемы, коэффициенты расширения и др.) изменяются периодически с возрастанием атомной массы элементов. Открытие периодического закона затруднялось из-за его сложности. Размеры периодов не одинаковы. Если в первом периоде (Н, Не) содержится всего два элемента, то во втором (Е1—Ые) — восемь, в третьем (Ма—Аг) — снова восемь, в четвертом (К—Кг)—восемнадцать, в пятом (КЬ—Хе)—тоже восемнадцать, в шестом (Сз—Кп)—тридцать два и, наконец, седьмой период оказывается недостроенным. Отметим, что числа элементов в периодах (2, 8, 8, 18, 18, 32) подчиняются общему закону 2п . При п = это выражение дает 2 при л = 2—8, при я=3—18 и при =4— 32. Кроме того, в середине периодической таблицы элементов находится 14 редкоземельных элементов, многие свойства которых (например, валентность) практически не изменяются, несмотря на увеличение атомной массы Трудность открытия периодического закона заключа лась и в том, что истинной независимой переменной, оп ределяющей свойства элементов, должна быть не масса а число электронов в атоме, т.е. заряд ядра. Д. И. Мен делеев, естественно, принял массу за такую переменную так как в механике она в значительной степени опреде ляет движение частиц. Атом был электрифицирован много позднее. Если бы были известны изотопы (атомы с одинаковым зарядом ядра и разными массами, например, водород и тяжелый водород), то, располагая их в ряд по величине массы, вряд ли можно было бы открыть периодический закон. Это удалось потому, что между массовым числом и зарядом ядра имеется определенная связь. Так, в начале таблицы элементов массовое число приблизительно в два раза больше заряда ядра. Атомная масса элемента определяется также его изотопным составом. При расположении элементов по их массовым числам Д. И. Менделееву при составлении таблицы при- [c.312]

С развитием электронной теории строения атомов стало ясно, что химические свойства элементов являются функцией электронной стрз ктуры атомов. Отсюда следует, что в качестве объективного критерия, однозначно определяющего положение элемента в Периодической системе, целесообразно выбрать именно электронное строение атома. Поэтому в развитии Периодического закона выделяют три этапа. На первом этапе в качестве аргумента, определяющего свойства элементов, была выбрана атомная масса и закон был сформулирован Д.И.Менделеевым следующим образом "Свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от их атомного веса". На втором этапе было выяснено значение атомного номера, который, как оказалось, определяет заряд ядра атома. Открытие изотопов и изобаров показало, что истинным аргументом, определяющим природу элемента, является именно заряд ядра, а не атомная масса. Действительно, атомы с одинаковой атомной массой — изобары (например, Ат, °К, — принадлежат разным элементам, в то вре- [c.226]

В присутствии электроноакцепторных соединений, например кислот Льюиса типа AI I3, образуется комплекс, отличающийся от описанного выше. Если в такой системе заменить НС1 па D 1, то атом водорода кольца легко обменивается на дейтерий, Такой обмен свидетельствует об образовании так называемого а-комплекса 11, в котором Н+ или D" - образует истинную связь с атомом углерода кольца. Положительный заряд распределяется по остальным пяти атомам углерода кольца с участием я-орбиталей, а атомы дейтерия и водорода располагаются в плоскости, перпендикулярной плоскости кольца [c.139]

Квантовость будет проявляться только в закономерности распределения отрицательного заряда. Поскольку в исходном уравнении Шредингера никаких взаимодействий, 1фоме кулоновских, не учитывается и рассматривается стационарное состояние, то такой результат можно предвидеть В том случае, когда имеем не точную, а приближенную функцию, пользуясь аналогичным выражением для силы действующей на некоторый атом или координату, должны помнить, что плотность распределения электронного заряда уже не является истинной плотностью Употребление приближенной функции может привести и нередко приводит к такому факту, что соответствующее ей электронное облако молекулы перестает удерживать ядра молекулы в истинных равновесных состояниях Если бы электронная функция была точной, то тогда для равновесной конфигурации молекулы силы, действующие на все атомы, равнялись бы нулю При использовании приближенных функций это условие нередко не вьшолняетоя, и его можно применить для оценки точности вычислений приближенной электронной функции [c.113]

СТИ, как правило, одновременно связано и с увеличением электростатического заряда и изменением соотношения между числом донорных атомов различной природы. Кроме того, истинная дентатность, проявляемая комплексоном в водном растворе по отношению к конкретному катиону, известна для сравнительно небольшого числа соединений Поэтому обычно выражают зависимость lg/Смь от потенциальной дентатности лиганда, рассматривая каждый донорный атом или донорную группу N или 00 как монодентатные. Таким образом, дентатность НТА потенциально равна 4, ЭДТА —6, ДТПА — 8 и т. д. Сравнение констант устойчивости как функции дентатности желательно производить для однотипных лигандов например, в ряду МИДА—НТА—ЭДТА—ДТПА в качестве гексадентатного комплексона допустимо использовать ЭДТА, но не ЦГДТА или ГМДТА, поскольку комплексы этих комплексонов имеют некоторые аномалии устойчивости, связанные со строением их углеводородного скелета , но не дентатностью. Разумеется, такой подход довольно формален, но он позволяет иногда оценивать реальную дентатность. [c.328]

Известно, что группы ЫНа, ЫНК и ЫНа выступают как мощные активаторы и орто,пара-ориентанты при реакциях электрофильного замещения в ароматическом ядре. Подобное поведение этих групп объяснялось предположением о стабилизации промежуточного карбониевого иона за счет структур I и II, в которых атом азота несет положительный заряд и связан двойной связью с кольцом. Такие структуры особенно устойчивы, потому что каждый атом в них (за исключением атомов водорода) содержит полный октет электронов в действительности структуры I или 11 сами по себе должны неплохо отражать истинную структуру промежуточного соединения. [c.717]

Ненасыщенные соединения, содержащие электроноакцепторные заместители (карбоксиалкильные, нитро-, нитрильную, винильную группы), могут полимеризоваться под действием таких анионов, как карбанион ОН или ЫНз [12]. Присоединение аниона в этом случае происходит к ненасыщенному углеродному атому, несущему частичный положительный заряд. Поскольку активный конец растущей цепи представляет собой истинный анион, обрыв может происходить при взаимодействии с катионом. Как и при катионной полимеризации, бимолекулярный обрыв невозможен однако возможна реакция передачи цепи с участием электрофильных соединений. [c.141]

Общим для всех этих материалов является наличие положительно заряженного азота. Амины в растворах кислот, и в гораздо меньшей степени этоксилаты в кислых растворах, могут быть положительно заряженными в виде оксониевых катионов, однако истинным катионным веществам не требуется протонирования для приобретения положительного заряда. Наиболее важными катионными соединениями для использования в качестве ПАВ являются четвертичные соединения азота, хотя сульфоние-вые и фосфониевые соединения также истинно четвертичные, в них, подобно атому азота, имеется пара электронов у атомов фосфора и серы, присоединенные к алкильной фуппе. [c.57]

Наоборот, электронодефицитный центр, например атом углерода в хлорметане (38), наиболее легко атакуется анионами, такими как -ОН, СЫ и т. д., или другими частицами, которые, не являясь истинными анионами, содержат атом или центр, богатые электронами, например атом азота в аммиаке НзЫ или аминах НзМТакие реагенты вследствие их тенденции атаковать субстрат в положение (или положения) с низкой электронной плотностью, т. е. в участке, где заряд атомного ядра не полностью компенсирован орбитальными электронами, называют нуклеофильными реагентами, или нуклеофилами. [c.39]

Для Ы-незамещенных и Ы-дизамещенных аминов величины дипольных моментов и, следовательно, диэлектрической проницаемости оказываются более низкими, так как первым соединениям присущи циклические структуры с водородными связями, а у вторых вовсе отсутствуют атомы, способные обеспечить возникновение водородных связей. Относительно двух резонансных структур, изображенных выше, следует еще раз подчеркнуть, что ни одна из них никогда не существует в чистом виде и молекула никоим образом не переходит поочередно от одной структуры к другой. Исходя из соединенных стрелкой двух структурных формул, читатель должен представить себе некую гибридную формулу, которая и будет передавать истинную структуру молекулы. Методом молекулярных орбит установлено, что атом кислорода несет заряд —0,40, а атомы азота и углерода амидной связи соответственно — заряды -НО,14 и +0,26. [c.51]

Видимо, Резерфорд открыл нечто значительное. Ведь до той поры ни один человек не имел истинного представления о том, что же такое атом. Сначала думали, что это своего рода биллиардный щар. После открытия электрона полагали, что это, скорее, электрически нейтральное образование, на поверхности которого размещены электроны, способные отщепляться. У Резерфорда тоже была своя точка зрения. Еще в мае 1911 года в работе, помещенной в лондонском Философикл мэгэзин , он приписывал атому центральный заряд . Ныне исследователь атома поразил своих сотрудников из Манчестерского университета новым вариантом Теперь я знаю, как выглядит атом в действительности атом имеет. .. ядро [c.78]

Цальиейшее направлен1 С процесса зависит от природы X. Если X — атом водорода или углеводородный радика.1, который с большим трудом отщепляется в виде аниона, т. е. является очень плохой уходящей группой, реакция может остановиться ча стадии образования истинного продукта ггрисоединеиия. Так идут реакции присоединения циановодорода, гидросульфита натрия, металл-оргаиических соединений. ГЗ последнем с.чучае реакция нуклеофильного присоединения идет за счет того, что связь углерод-металл сильно поляризована, и на агоме углерода локализован значительный отрицательный заряд [c.432]

Действительно, если бы истинное значение предэкспоненты для сплава ртуть—галлий было бы велико, существенно превышая соответствующие величины для галлия и ртути, то можно было бы предположить, что туннелирование на сплаве происходит легче, чем на чистых металлах, и соответственно можно было ожидать более низкого коэффициента разделения изотопов. В действительности, однако, наблюдается прямо противоположная картина — коэффициент разделения при переходе к сплаву не только не уменьшается, а, наоборот, возрастает, причем его максимальное значение достигается при содержании ртути 0,24 ат.%, а для сплава, насыщенного ртутью (2,24 ат.%), 8 падает до величины соответствующей чистой ртути (и галлию, так как при высоких зарядах поверхности, при которых были получены эти данные, 8 для обоих металлов практически одинаков) [368]. Таким образом, очевидно, что большая величина предэксноненци-ального множителя для сплава не связана с увеличением вероятности туннелирования. [c.205]

Большая стойкость кар бонильной группы кислот и чрезвычайно малая способность ее к присоединению по сравнению с гораздо более активным поведением карбонильной группы эфиров объясняются следующим образом. В сложных эфирах радикал спирта связан через кислород с карбонильной группой обычными для органических соединений ковалентными связями (стр. Э5) это несколько сближает эфиры по свойствам с альдегидами кетонами. В отличие от этого в свободных кислотах атом водорода карбоксила, способный к диссоциации в виде положительного иона, связан с остатком юислоты электростатическими силами притяжения (электровалентные связи). Отрицательный заряд остатка кислоты, как теперь считают, не связан с каким-либо одним атомом кислорода, и поэтому в аеионе диссоциированяой кислоты, в сущности говоря, нет истинной карбоиильной группы, содержащейся в альдегидах, кетонах и сложных эфирах [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология