Тройная атомная связь

Книга посвящена теоретическим проблемам органической химии. Подробно рассматриваются с точки зрения электронной теории многие реакции органических соединений. Книга состоит из трех глав Простая атомная связь , Двойная атомная связь и Тройная атомная связь . [c.4]

Эта столь явно выраженная склонность атома углерода образовывать координационно насыщенные молекулы и его способность к созданию, ,простых ,, ,двойных и, ,тройных атомных связей объясняет практически неограниченную способность атома углерода образовывать углерод-углеродные цепи, а также цепи с иными атомами. Таким образом, положение углерода в периодической системе элементов объясняет бесконечное разнообразие и богатство органических соединений. С другой стороны, этот факт находит точное физическое обоснование и математическое описание в современной атомной физике. [c.41]

Ниже приведены таблицы атомных радиусов для различных элементов, связанных простой, двойной и тройной атомной связью (по Полингу [1,2]). Получаемые на основа)гии этих таблиц суммы двух атомных радиусов отвечают межатомным расстояниям в молекулах, в которых связи не находятся под влиянием способных к мезомерии групп. [c.638]

В настоящее время количественное определение различных валентных модификаций углеродных атомов в углеродистых веществах проводится методами рентгеноструктурного анализа, путем количественной оценки максимумов на кривых радиального атомного распределения [60, 68, 69]. Этот метод основан на различии межатомных расстояний в простых, двойных и тройных углеродных связях (i - = 1,54 A, йс=с = 1,37 A, с=с = 1,20 А). [c.175]

Инкременты — определенные величины, которые прибавляют к сумме атомных рефракций элементов при наличии в молекуле двойных и тройных углеродных связей, а также некоторых циклов (колец). [c.177]

Атомные радиусы и модели молекул. Было найдено, что расстояние между атомами двух видов, связанных ковалентной связью определенного типа (одинарная, двойная и т. п.), почти одинаково в различных молекулах. Расстояние между двумя атомами принято считать равным сумме атомных радиусов этих двух атомов. Так как во многих соединениях длина одинарной С—С связи 1,54 А то атомный радиус этой связи принято считать 0,77 А атомный радиус тройной углеродной связи 0,60 А, так как длина связи С=С в ацетилене 1,20 А- Изучение длин связей во многих соединениях позволяет составить таблицы атомных радиусов (табл. I), которые используются при описании структуры молекул. Однако нужно отметить, что эффективный радиус атома зависит частично от его структуры, от окружающей среды и от природы связей, которые он образует с другими атомами в молекуле. [c.526]

В общем случае энергия связи между двумя данными атомами зависит и от кратности связи и от способа насыщения других валентностей этих атомов, т. е. от того, с какими атомами или атомными группами они связаны. С увеличением кратности — переход от простой связи к двойной и к тройной связи — всегда сильно возрастает энергия связи. Но при данной кратности связи незначительные различия в способах насыщения других валентностей этих атомов более слабо влияют на рассматриваемую энергию связи. [c.84]

Связанная с поляризуемостью рефракция используется в структурной химии. Рефракция молекулы может быть представлена как сумма рефракций составляющих ее атомов (аддитивность рефракции). При этом учитываются дополнительные слагаемые (инкременты) для двойной, тройной связи и т. д. Помимо систем атомных рефракций используются системы рефракций связей. Сравнивая экспериментальную Ят с вычисленной по аддитивной схеме, судят о строении молекулы. При наличии сопряженных связей в открытых цепях органических молекул наблюдается заметное превышение экспериментальной Ят над вычисленной (экзальтация рефракции). [c.88]

В приложении 5 приведены вклады отдельных связей и атомных групп в величины стандартных теплот сгорания и образования при 25° С. В этом приложении принята следующая классификация связей С—Н р, 5, I — соответственно первичная, вторичная и третичная связи, удаленные от двойной (или тройной) более чем на одну связь р, — связи, удаленные от двойной (или тройной) на одну связь Р2, 52 и 3 — связи, соседние с двойной или тройной связью. Числа в приложении 5, приведенные в скобках, вычислены исходя из предположения, что на вклад данной связи в теплоту не влияет наличие в молекуле двойных или тройных связей. [c.31]

Тройная связь образована одной ст-связью (перекрывание двух гибридизованных р-атомных орбиталей) и двумя л-связя-ми (перекрывание двух негибридизованных р-орбиталей от каждого соседнего углеродного атома). Все три ст-связи в ацетилене расположены на одной прямой, а две л-связи расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. [c.88]

При этом используются не только табличные данные атомных рефракций / ат и рефракций связей / св, но и дополнительные слагаемые (инкременты) для двойных, тройных связей и т. д. Сравнивая экспериментальную Rm с вычисленной по аддитивности, судят о строении молекулы. [c.253]

Значения, атомной рефракции азота в имидах и нитрилах включают инкременты для двойной в тройной связей углерод—азот. [c.327]

Таким образом, в молекуле азота 8 связывающих и 2 разрыхляющих электрона, т. е. избыток связывающих электронов равен 6 — в молекуле N2 тройная связь. Образование молекулярных орбиталей в молекуле азота иллюстрируется рис. 91. Ради простоты на нем показано образование молекулярных орбиталей только из 2р-атомных орбиталей. [c.191]

В алкинах атомные орбитали углерода у тройной связи имеют / -гибридизацию (линейное строение) [c.207]

Расстояния ((СС) при простой, двойной и тройной связях (в молекулах этана, этилена и ацетилена) равны соответственно 1,54, 1,34 и 1,21 А. Расстояние (СН) также несколько меняется 1,10, 1,09 и 1,06 А. Молекула ацетилена линейна. У этилена все атомные ядра расположены в одной плоскости, а /ней = 117°. [c.548]

В третьем случае атом углерода (гибридизация р) непосредственно связан с двумя атомами, образуя линейную конфигурацию. При переходе от одного типа координации к другому не только меняются валентные углы, но и происходит изменение ковалентного радиуса атома углерода. Для оценки атомных расстояний приходится принимать во внимание как тип образующейся связи (простая, двойная или тройная), таки состояние гибридизации. На основании многочисленных электронографических измерений предложена следующая система ковалентных радиусов углерода (табл. 7) [c.140]

Нарисуйте атомно-орбитальную модель молекулы ацетилена. Сравните длину и энергию двойной и тройной углерод-углеродных связей. Чем отличаются связи —Н и 0 , —Н Опишите строение ацетилена методом МО. [c.30]

Являясь ненасыщенным соедигг(ением, ацетилен в высокой степени склонен к реакциям присоединензпя. Для насыщения тройной углеродной связи нужны четыре одновалентных атома или атомных группы. Они присоединяются в две стадии первая приводит к образованию производного этилена, а вторая— К насыщенному соединению, производному парафина. [c.79]

Для изображения связи, обусловленной наличием общих электронов, в формулах химических соединений вокруг символа каждого атома ставят столько точек, сколько электронов находится в его наружном слое. Электроны, являющиеся общими у двух атомов, отме чаются точками, поставленными между химическими символами этих атомов. Двойная или тройная связь обо значается двумя или тремя парами точек, поставленных между символами атомов. Пользуясь такими обозначе ниями, можно наглядно изобразить образование и строе ние молекул соединений с атомной связью. [c.87]

Введение плотности d привело к тому, что молекулярная рефракция для определенной длины волны оказалась почти не зависящей от температуры и от аггрегатного состояния. Таким образом, молекулярная рефракция представляет собой свойство, присущее материи, с ясно аддитивным характером, обладающее, однако, также и ясно выраженными конститутивными особенностями. Поэтому можно вычислять молекулярную рефракцию из атомных констант, а появляющиеся при этом отступления объяснить определенными конститутивными особенностями. 2 Так, в известных пределах изомерные соединения имеют одинаковую молекулярную рефракцию увеличение молекулярной рефракции на каждую группу СЩ постоянно при аддитивном расчете молекулярной рефракции следует подставлять определенные инкременты для двойных и тройных углеродных связей, а для атомов кислорода и азота принимать различные значения в зависимости от вида связи. [c.72]

Из восьми электронов, заряжавших два иона С -, главная часть (6 электронов) уходит на нейтрализацию ионов лития, а остальные два, отталкиваясь друг от друга, расходятся по двум различным атомам углерода, принимая, видимо, какое-то участие в упрочнении тройной связи. Этим путем чисто ионное соединение начинает в значительной степени характеризоваться обычными атомными связями. Такого рода явление — рассредо-точивание электронов, стоявших ранее в виде скопления избыточных отрицательных зарядов на одном и том же атоме и не удерживаемых с достаточной силой его положительным ядром,— мы можем для краткости назвать диссипацией, т. е. рассеянием электронов. [c.128]

Действительно, ведь основными предпосылками теории химического строения является четкое разграничение понятий о двух главнейших дискретных формах — об атоме и молекуле, последовательное применение принципа атомности , т. е. валентности, а отсюда построение моделей молекул с учетом обязательного взаимного насыщения единиц сродства. Теория х1имического строения ввела представление о кратных связях, т. е. о двойных и тройных межуглеродных связях в этиленовых и ацетиленовых соединениях. При этом сам процесс химического превращения рассматривался как замена одного радикала (или атома) на Х1имически эквивалентный ему менее или более сложный радикал или же как разложение молекулы на составляющие ее атомные группы, на основе которых образуются новые молекулы. Реакции присоеди- [c.224]

Квантовотеоретическое толкование тройной углеродной связи предусматривает, что у каждого атома углерода имеются две 5р-гибридные атомные орбиты (рис. 68). Спаривание двух таких орбит (по одной от каждого атома) дает а-связь. Для связывания [c.560]

Ход кривых состав — твердость, построенных для каждого лучевого разреза системы, для сплавов в литом состоянии после отжига при 1500° и закалок с 1200 и 1000° носит одинаковый характер. При сравнительно небольших добавках молибдена и тантала твердость сплавов довольно резко возрастает до 410—460 кГ1мм с образованием максимума и затем по мере дальнейшего увеличения добавок начинает снова расти, но более плавно. В системе цирконий — молибден образуется со-фаза при 2,4—4 атомн. % молибдена [4] и максимумы на кривых состав— твердость для тройных сплавов связаны с образованием со-фазы. На рис. 3 показано расположение максимумов твердости на концентрационном треугольнике после различной обработки сплавов. Большой сдвиг максимумов по составу для гомогенизированных при 1500° и литых сплавов, относительно закаленных, можно объяснить неравновесностью сплавов в случае литого состояния и главным образом за счет разных скоростей охлаждения. Охлаждение сплавов после гомогенизации осуществляли путем выключения печи ТВВ-4, и, следовательно, сплавы в районе тем- [c.225]

При рассмотрении в основных чертах аддитивного свойства целесообразно в ОСНОВУ теоретических рассуждений положить аддитивную схему. Таким свойством является уже приводившаяся в качестве примера теплота сгорания органических соединений. Теплоты сгорания представляют собой почти единственные величины, позволяющие сравнивать запасы энергии органических соединений. Такие сравнения проводились уже в предыдущих главах при решении важных проблем, относящихся к строению циклопарафинов и полиметиленов, стереоизомерных соединений, сопряженных и несопряженных систем, ароматических и ненасыщенных соединений. Структурные различия внутри ряда отдельных соединений выявлялись благодаря тому, что они обнаруживали систематическое отклонение от аддитивности. В общем теплота сгорания является, как уже раньше указывалось (т. I, стр. 71), аддитивным свойством она увеличивается в гомологическом ряду от соединения к соединению примерно на одинаковую величину, мало меняющуюся в зависимости от класса соединений [например, в гомологических рядах углеводородов, спиртов, моно- и дикарбоновых кислот], и в среднем составляет 156—158 ккал на группу Hj. Поэтому большинство структурных изомеров с одинаковыми атомными связями, как и пространственные изомеры, имеет мало отличающиеся теплоты сгорания. В тех же случаях, когда имеются изомеры с различными типами сЪязей, возможны значительные отклонения, как например у изомеров с простыми и кратными связями — у циклогексана и гексена. При этом у соединений с двойной или тройной связью всегда наблюдается более высокая теплота сгорания. Однако и у веществ, содержащих только простые связи, можно наблюдать значительную разницу в теплотах сгорания, если они имеют неодинаковое число связей одного и того же типа. Так, например, изомеры gHgO, этиловый спирт и диметиловый эфир обладают различной теплотой сгорания. Эти различия становятся совершенно понятными, если, как уже упоминалось раньше, представить себе процесс сгорания по отдельным ступеням сначала распад всех имеющихся связей, а затем сгорание свободных атомов. Последний процесс дает для изомеров всегда одну и ту же величину. Величины же энергий разрыва связей для этилового спирта и диме-тилового эфира различны в этиловом спирте разрываются 8 связей 5 С—Н, [c.11]

Атом бора имеет три валентных электрона и четыре валентные орбитали. Обычно он использует три орбитали, образуя 5р -гибриды в таких соединениях, как ВРз- Углерод имеет четыре валентных электрона и четыре орбитали. За исключением тех случаев, когда он образует кратные связи, эти орбитали используются для 5р -гибридизации. Атом азота имеет пять валентных электронов и четыре орбитали. Как правило, он образует три связи с другими атомами в структурах с тетраэдрической конфигурацией, а четвертая гибридная 5р -орбиталь у него занята неподеленной электронной парой (разд. 13-3). Углерод и азот способны образовывать двойные и тройные связи в результате я-перекры-вания, обсуждавшегося в разд. 13-4. По сравнению с длиной простой связи длина двойных связей, образуемых этими элементами, сокращается на 13%, а длина тройных связей-на 22%. Прочность кратной связи повыщается благодаря наличию электронов на связывающей молекулярной п-орбитали, возникающей в результате перекрывания атомных я-ор-биталей. Но перекрывание я-типа между орбиталями становится достаточно больщим для возникновения связи только при близком расположении атомов. По этой причине 81 и другие элементы третьего и следующих периодов неспособны образовывать кратные связи. Кремний имеет 10 внутренних электронов по сравнению с 2 в атомах С и N. Отталкивание этих внутренних электронов не позволяет двум атомам 81 сблизиться настолько, насколько это необходимо для достаточного я-перекрывания р-орбиталей и возникновения двойных связей. Несмотря на все попытки химиков синтезировать соединения со связями 81=81 и 81=С, ни одна из них до сих пор не увенчалась успехом. За небольшими исключениями, образование двойных и тройных связей ограничено элементами второго периода, в атомах которых число внутренних электронов не превышает 2. Исключения, к числу которых относятся 8=0, Р=0 и 81=0, объясняются перекрыванием между р- и -орбиталями, этот вопрос будет рассмотрен в разделе, посвященном кремнию. [c.271]

Итак, если молейула имеет N атомов, то размерность соответствующей и-матрицы N X N. На главной диагонали записываются неподеленные пары электронов всех последовательно расположенных N атомов молекулы, а недиагональные элементы определяют характер связи (одинарная, двойная, тройная и т. п.) между соответствующими атомами. Определим теперь для каждой элементарной реакции ансамбль молекулы (АМ) как совокупность молекул — исходных реактантов или совокупность молекул — конечных продуктов реакции. Нетрудно видеть, что математическое представление АМ есть блочно-диагональная i e-мaтpицa, составленная из 2 -матриц, которые находятся на главной диагонали. Совокупность всех возможных АМ образует семейство изомерных АМ (СИАМ), которое характеризует химические превращения реактантов. Конечно, множество всех АМ из СИАМ может быть однозначно представлено совокупностью Р = В ,. . ., В -Ве-матриц. Причем каждая Де-матрица содержит всю информацию о химической структуре молекул, составляющих заданный АМ, т. е. всю информацию о распределении связей и об определенных аспектах распределения валентных электронов. Поэтому каждая химическая реакция будет представлять собой не что иное, как взаимопревращение АМ вследствие перераспределения электронов между атомными остовами. [c.174]

Тройная углерод-углеродная связь (С=С) образована одной <т-связью (перекрывание двух гибридных р-атомных орбиталей) и двумя я-связями (перекрывание двух негибридизированных орбиталей от каждого соседнего углеродного атома). а-Связь в тройной связи расположена на одной прямой линии, представляющей собой ось трех (Т-связей, Две л-связн расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (см. рис. 6). Тройная связь характерна для ацетиленовых углеводородов, в которых атом углерода, связанный тройной связью, находится в третьем валентном состоянии ( -гибридизация). [c.21]

СИГМА-СВЯЗЬ И пи-связь (а-свяэь и я-связь) — типы ковалентных химических связей. о-С. может образоваться при взаимодействии (перекрываннн) атомных орбиталей любого типа. Она характеризуется цилиндрической симметрией и одной областью перекрывания. Благодаря этому возможно свободное вращение фрагментов молекулы вокруг линии ст-связи. Простейшим случаем а-связи является молекула На, в которой -электроны водородных атомов имеют антипараллельные спины. Максимальная плотность электронного облака а-связи находится на линии связи. Во всех органических веществах простые ковалентные связи между атомами углерода и другими атомами являются ст- С. я- С. возникают в ненасыщенных органических веществах только за счет р-электронов, оси орбиталей которых располагаются параллельно и перекрывание орбиталей происходит в двух областях. Последнее создает энергетический барьер для взаимного вращения фрагментов молекулы вокруг линии связи и обусловливает существование цис-транс-изомерш. Таким образом, двойная связь состоит из двух типов связи — о-С. и я-С. Тройная связь соответственно состоит из одной а-С. и двух П-С., расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. [c.226]

Молекулярные рефракции обоих углеводородов Яо = 25,29 и 25,66 соответственно) намного превышают сумму атомных рефракций С Нд, равную (по табл. ПХ1Х для желтой линии натрия) 5-2,418+ 8-1,100 = 20,89. Разница Я — с,н, в обоих случаях превышает величину инкрементов двойной и тройной связей. Принимая во внимание брутто-формулу, следует заключить, что оба углеводорода содержат по две двойные связи, т. е. являются алифатическими диенами. [c.201]

И при таком рассмотрении связь оказывается тройной за счет4ст 171 электронов. Но в отличие от молекулы N2 верхняя занятая 5 о -орбиталь — несвязывающая. Электронная пара на такой орбитали называется неподеленной или уединенной парой на углероде, что подчеркивает ее атомный характер. В отличие от неподеленной пары на кислороде (несвязывающая 3 -орбиталь), лежащей очень низко и поэтому нереакционноспособной, неподеленная пара5ст на углероде играет большую роль в химии СО. Она находится на орбитали, вытянутой в сторону. [c.130]

Двойные (или тройные) связи, сопряженные с р-орби-талью соседнего атома. Если атом, соседний с двойной связью, имеет р-орбиталь, возникает система из трех параллельных р-орбиталей, которые перекрываются. Как говорилось выше, существует общее правило, что при перекрывании п атомных орбиталей возникает п молекулярных орбиталей согласно этому правилу, перекрывание р-орбитали с соседней двойной связью дает три новые орбитали (они показаны на рис. 2.4). Средняя орбиталь — несвязывающая, с нулевой энергией связи центральный атом углерода в ее образовании не участвует. [c.53]

Связь в ферроцене можно рассмотреть с позиций упрощенной теории молекулярных орбиталей [80]. Каждое циклопента-диенильное кольцо имеет пять молекулярных орбиталей три заполненные связывающие орбитали и две вакантные разрыхляющие орбитали (разд. 2.9). Внешняя электронная оболочка атома железа состоит из девяти атомных орбиталей одной 45-, трех 4р- и пяти Зс(-орбиталей. Шесть заселенных орбиталей двух циклопентадиенильных колец перекрываются с одной з-, тремя р- и двумя -орбиталями атома железа, давая двенадцать новых орбиталей, из которых шесть являются связывающими и образуют две тройные связи кольцо—металл. Дополнительное связывание возникает в результате перекрывания вакантных разрыхляющих орбиталей колец с остальными заселенными -орбиталями железа. Таким образом, на девяти орбиталях расположено 18 электронов (можно считать, что 10 электронов дают два кольца, а 8 — атом железа в нулевом окислительном состоянии) шесть орбиталей — сильно связывающие, а три — слабо связывающие или несвязывающие. [c.72]

Молекулярная рефракция органического вещества — величина аддитивная это значит, что ее можно вычислить также теоретически по структурной формуле вещества как сумму атомных рефракций и инкрементов связей. Так, для углерода атомная рефракция равна для Л-линии натрия (589 нм) 2,418, для водорода — 1,100, для кислорода в гидроксильной группе — 1,525, для хлора — 5,967 и т. д. Инкременты для кратных связей равны для двойной С= С-связп — 1,733, для тройной — 2,389 и т.д. Совпадение рефракции, вычисленной из экспериментальных данных и найденной теоретически, служит подтвержден и ем структуры вещества. Предположим, например, что были измерены показатель преломления (п а 1,4262) и относительная плотность (р " 0,7785) некоторой жидкости, имеющей молекулярную формулу СвН]2 (молекулярную массу 84,16). Из полученных данных по формуле Лорентц— Лоренца (где М — молекулярная масса, р — плотность, п — показатель преломления) была найдена молекулярная рефракция 27,71. [c.356]

Эта связь обычно называется ординарной. Две другие атомные орбитали атома азота Ру и Рг тоже перекрываются (рис. 12). Связ, ,. образованная перекрыванием обл аыз.в, расположенных в плоскостях, терпендшсуплярных линии связи ер (осевой симметри), называется д пи)—связью Та-ким образом, в молекуле азота имеются три ковалентные связи N = К (одна а— связь и 2п —связи) т. е. кратная связь (двойная и тройная). Энергии этих связей различны. [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология