Ковалентные атомные радиусы и длины связей

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

Ковалентные атомные радиусы и длины связей [c.38]

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]

Особенностями рассматриваемых молекул является то, что длины связей 81—0, 81—С1 и 81-С оказались меньше по сравнению с суммой атомных радиусов. Естественно предположить, что связи кремния с кислородом, хлором и углеродом не являются чисто ковалентными. [c.211]

Ковалентная (атомная) связь в кристаллах осуществляется между соседними атомами в результате обобществления электронов из наружных оболочек (алмаз С, сфалерит ZnS). В первом приближении длину связи можно определить, пользуясь значениями ионных радиусов. [c.16]

Межъядерные расстояния в молекулах можно оценить разными методами, в первую очередь сравнением в рядах сходственных соединений. Часто длину связи оценивают как сумму так называемых ковалентных радиусов атомов гдв = Ra + Rb. Так как изолированных атомов в молекуле не существует, естественно, что понятие атомных радиусов является чисто эмпирическим. Разделив пополам межъядерное расстояние в гомонуклеарных двухатомных молекулах I2, ВГа, I2 и других или в кристаллах элементов С, Si и др., определяют радиусы атомов С1, Вг, I, С, Si и др. В эти величины вводят эмпирические поправки, как, например, в Rh или Rp, для лучшего согласия с опытными значениями где. Так получена система ковалентных радиусов Полинга (табл. 8). Для соединений с заметной по- [c.104]

Наряду с ионными радиусами для большинства элементов известны оценки так называемых атомных радиусов и нормальных ковалентных радиусов, применяющиеся для оценки длин связей в существенно неионных соединениях. Как правило, для одного и того же элемента радиус увеличивается при уменьшении степени окисления так, радиус Те + в системе Полинга 0,056 нм, Те + — 0,081 нм нормальный ковалентный радиус Те 0,137 нм и, наконец, радиус Те - 0,221 нм. Таким образом, возникает впечатление, что [c.52]

В ковалентных и металлических связях происходит сильное перекрывание внешних атомных орбиталей, поэтому атомные радиусы приближенно будут радиусами этих внешних орбиталей. Атомные радиусы [42] эмпирически получены из межатомных расстояний. Например, расстояние С—С в алмазе равно 1,54 А, расстояние Si—Si в дисилане равно 2,34A и т.д. Согласованность этого приближения показана на примере соответствия длин связей Si—С, определяемых экспериментально и рассчитываемых из соответствующих атомных радиусов. Межатомные расстояния заметно зависят от координации. Обычно с уменьшением координационного числа связи укорачиваются. Для координаций 8, 6 и 4 длины связей становятся короче на 2, 4 и 12% соответственно по сравнению с координацией 12. [c.453]

В результате структурных исследований в органической химии были получены экспериментальные доказательства устойчивости длин связей и углов между связями в соединениях близкого типа. Расстояние между атомными ядрами в химической связи называется длиной связи /дв- Длина связи используется для получения характерной постоянной атома — его ковалентного радиуса г . Если связь образована двумя одинаковыми атомами, то ковалентный радиус равен половине длины связи. В общем случае длина любой ковалентной связи равна сумме ковалентных радиусов соответствующих атомов. Длина сильнополярных связей меньше, чем су.мма ковалентных радиусов [c.44]

Ковалентная (атомная) связь в кристаллах осуществляется между соседними атомами в результате обобществления электронов из наружных оболочек (алмаз С, сфалерит 2п5). В первом приближении длину связи можно определить, пользуясь значениями ионных радиусов, а энергию решетки можно вычислить по формуле Капустинского. [c.12]

Интересно сопоставить длину ковалентной связи с силовой постоянной, энергией связи или энергией диссоциации и с порядком связи, как это сделано в табл. 4-2. В общем случае ковалентный радиус неметаллических атомов совпадает с атомным радиусом, однако для атомов металлов ковалентный радиус всегда меньше атомного (металлического) радиуса. Это видно, например, из сопоставления металлических и ковалентных радиусов ряда металлов [c.109]

По своему строению алмаз относится к сетчатым гипермолекулярным полимерам (или гиперполимерам), имеющим сложную ГЦК-решетку [100, 141, 243, 249]. Поэтому в отличие от многих металлов алмазу не свойственна максимально плотная атомная упаковка. Наиболее плотноупакованными плоскостями и направлениями кристалла являются 111 и (110), Размер структурных пор (соответствующих минимуму электронной плотности) для сферических частиц внедрения не превышает 0,1 нм. Длина ковалентных связей 2ла = 0,154д им, г. — атомный радиус валентные углы а-связей составляют 0.608 п координационное число 4 соответствует тетраэдрическому расположению атомов углерода в первой координационной сфере. Количество атомов в элементарной кубической ячейке 8 атомный объем [c.44]

Проанализировать роль перечисленных факторов в объяснении полимерной структуры гидрида бериллия в молекуле ВеНг атом бериллия координационно ненасыщен связь Ве—Н имеет ковалентный характер вследствие малых атомных радиусов бериллия и водорода длина связи Ве—Н невелика молекула ВеНг электронодефицитна. [c.189]

Размер атомов пропорционален атомным радиусам, а длина связей позволяет отдалить центры атомов на расстояния, пропорциональные истинным ковалентным радиусам атомов в молекулах органических соединений. Углы между отверстиями для связей равны валентным углам атомов, определенным электронографическим способом. [c.29]

Силовые постоянные, вычисленные с помощью поля Юри—Брэдли, уменьшаются с увеличением атомного номера металла в группе параллельно увеличению длины связи М—С1, определенной по сумме ковалентных радиусов Полинга. Именно такую закономерность можно предсказать при отсутствии влияния каких-либо дополнительных факторов. [c.140]

В табл. 4.7 приведены значения этих типов атомных радиусов, а также вычисленная величина радиуса максимальной электронной плотности наиболее диффузной атомной орбитали, найденной по методу ССП. Последний представляет собой расстояние от ядра, на котором с максимальной вероятностью можно обнаружить электрон. Более всего согласуются между собой радиус максимальной плотности и вандерваальсов радиус. Определение как ковалентного, так и ионного радиусов сталкивается с проблемой, как представить экспериментальное межъ-ядерное расстояние в виде суммы двух атомных радиусов. Исходя из одних и тех же длин связей, можно построить разные шкалы атомных радиусов. Поскольку понятие о размерах атомов само по себе не является строгим, то не столь уж важно, на основе какого метода определены радиусы атомов. Так, недавно стало ясно что общепринятые значения ионных радиусов (приведенные в табл. 4.7) не согласуются со значениями, измеренными методом дифракции рентгеновских лучей на ионных кристаллах [5]. Такие измерения со всей очевидностью показали, что вопреки обычным предположениям радиус иона не является постоянной величиной. [c.61]

Радиусы анионов галогенов вычислены авторами в предположении, что они находятся в контакте с ионами лития. Первая полная таблица была составлена Гольдшмидтом [125] (также [3], стр. 28) и в табл. 17 уже приводились из нее некоторые значения для переходных металлов. Полинг [126] теоретически подтвердил расчет этих радиусов и представил ансамбль модифицированных величин (табл. 20). Он же составил таблицу ковалентных тетраэдрических радиусов структуры цинковой обманки. Подразумевается, что само выражение радиус теряет свой полный смысл, как только мы в состоянии оценить ковалентный аспект соединения, так как направленный характер ковалентной связи, очевидно, исключает возможность сферической симметрии. Тут следовало бы говорит об атомном вкладе в длину связи. [c.136]

Сопоставление атомных радиусов различных переходных металлов и ковалентных радиусов 8, С1, Вг, N и других атомов, образующих с металлом обычные связи в комплексах, приводит к заключению, что одинарная связь Мо—8 или W—8 должна иметь длину 2,30—2,35 А. Сокращение до 2,15—2,20 А, несомненно, связано с повышенной кратностью связей М—S в тетраэдрических комплексах. [c.65]

Как будет подробнее описано в гл. 7, связанные друг с другом атомы постоянно колеблются, и поэтому не существует такой величины, как статическая длина связи. Но с помощью дифракции рентгеновских лучей, нейтронов и спектроскопических анализов можно определить равновесное расстояние между ядрами связанных атомов, т. е. длину связи. Для случая двух одинаковых атомов, участвующих в образовании одинарной связи, эта величина может быть представлена как сумма двух равных членов. Они пе являются простыми атомными радиусами или радиусами в геометрическом смысле, поскольку облака зарядов связанных атомов сферически не симметричны из-за взаимного отталкивания взаимодействующих облаков зарядов каждого из атомов, которое вызывает уплощение в области их максимального сближения. Эти величины и называются ковалентными радиусами, и, таким образом, ковалентный радиус атома равен половине длины соответствующей одинарной связи. В алмазе расстояние С — С равно 1,54 А (15,4-10" нм), что дает 0,77 А (7,7-10" нм) для ковалентного радиуса углерода. [c.39]

О постоянстве длин связей. Начиная с классической работы Паулинга и Хаггинса [4], межатомные расстояния в кристаллах гомеополярных химических соединений и элементов находят сложением некоторых постоянных величин, атомных радиусов . Сейчас общепринято [5] под этим термином подразумевать размер атома только в направлении связи. Имея в виду это уточнение для 5/7-гибридных соединений о тетраэдрической координацией атомов, можно воспользоваться таблицами тетраэдрических ковалентных радиусов [5, 6] и рассчитать длину связи по известной формуле Шомакера — Стивенсона [7] [c.256]

Структурные исследования привели к заключению, что длины ковалентных связей в хорошем приближении можно рассматривать как инварианты, а это позволяет заключить, что не меняются и атомные радиусы. [c.86]

Кроме перечисленных выше методов, дающих непосредств. информацию о геометрич. параметрах молекул (кристаллов), широко примен. т. и. косвенные методы — электронный парамагнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, комбинационного рассеяния спектроскопия, масс-спектрометрия и т. д. Эти методы позволяют определять тип симметрии молекулы, первичную структуру (т. е. порядок соединения атомов) и век-рые геом. параметры на основе эмпирич. корреляц. соотношений, предварительно установленных и проверенных для большого числа соед. известного строения. Для определения структуры в-в наряду с экспериментальными примен. разл. расчетно-теоретич. методы, в частности квантовохямические. Для грубых оценок геометрии молекулярных систем часто рассчитывают длины связей исходя из ионных и ковалентных атомных радиусов их усредненные значения, найденные путём анализа большого числа эксперим. данных, а также типичные величины валентных углов табулированы. [c.549]

В каждом периоде периодической таблицы наблюдается общая тенденция к возрастанию энергии ионизации с увеличением порядкового номера элемента. Сродство к электрону оказывается наибольшим у кислорода и галогенов. Атомы с устойчивыми орбитальными конфигурациями.(s , s p , s p ) имеют очень небольшое (часто отрицательное) сродство к электрону. Расстояние между ядрами двух связанных атомов называется длиной связи. Атомный радиус водорода Н равен половине длины связи в молекуле Hj- В каждом периоде периодической таблицы наблюдается в общем закономерное уменьшение атомного радиуса с ростом порядкового номера элемента. Электроотрицательность представляет собой меру притяжения атомом электронов, участвующих в образовании связи с другим атомом. При соединении атомов с си.пьно отличающейся электроотрицательностью происходит перенос электронов и возникает ионная связь атомы с приблизительно одинаковой электроотрицательностью обобществляют электроны, участвующие s сбразовашг. ковалентной связи. Между атомами типа Н и F с умеренной разностью электроотрицательностей образуется связь с частично ионным характером. [c.408]

На таком моделировании атомов основано построение атомных моделей, из которых можно собирать модели молекул. При этом, однако, нужно учесть, что ван-дер-ваальсовы радиусы соответствуют сближению атомов, не образующих химической связи. При образовании ковалентной связи атомы сближаются на значительно меньшее расстояние. Например, длина связи в молекуле НС1 равна 0,172 нм при сумме ван-дер-ваальсовых радиусов 0,30 нм. Оказывается, что с хорошей точностью каждому атому можно приписать ковалентный радиус, причем при образовании химической связи между атомами длина связи будет равна сумме их ковалентных радиусов. В табл. 17 приведены ковалентные и ван-дер-ваальсовы радиусы некоторых атомов. [c.115]

Гиллеспи, по нашему мнению, не имеет принципиальных преимуществ перед концепцией гибридизации в методе локализованных пар и не всегда ее предсказания верны Наконец, всегда остается возможность оценить конфигурацию молекз лы сравнительным методом, основанным на периодическом законе, и это один из наиболёе надежных способов. Тем же методом вполне удовлетворительно оцениваются и межъядерные равновесные расстояния [к-42]. Можно также переносить значения длины связи из простейших мадгекул в более сложные, если не требуется высокой точности. Часто длину связи оценивают как сумму так называемых ковалентных радиусов атомов + Так как изолированных атомов в молекуле не существует, естественно, что понятие атомных радиусов является чисто эмпирическим. Разделив пополам межъядерное расстояние в гомонуклеарных двухатомных молекулах С12, Вг2, Гд и других или в кристаллах элементов С, 81 и других, находят радиусы атомов С1, Вг, I, С, 81 и др. В эти величины вводят эмпирические поправки, как, например, в Лд или, для лучшего согласия с опытными значениями Гдв Так получена система ковалентных радиусов Полинга. Для соединений с заметной полярностью связи используют формулу Шумейкера — Стивенсона [c.203]

Сокращение длины связей 81—О и 81—С1 можно объяснить исходя из валентных возможностей атомов кремния, хлора и кислорода. Известно, что атом кремния, валентное состояние которого описывается Ззр -гибридизацией, обладает акцепторными свойствами. У него все Зй-орбитали вакантны. Атомы кислорода и хлора обладают донорными свойствами. Они имеют неподеленные пары электронов.В процессе образования ЗЮЦ, 81(ОСгН5)4 и других подобных молекул неподеленная пара электронов донора переходит на Зй-орбиталь акцептора, которая становится общей как для донора, так и для акцептора. В результате этого возникает дополнительная связь между ними. Логично считать, что в подобных молекулах ковалентные связи атома 81 с атомами О или С1 усилены донорно-акцепторным взаимодействием. При такой двоесвязности сумма атомных радиусов близка к экспериментальному значению. Таким образом, наблюдаемое укорочение связей 81—0, 51—С1 и 81—С теоретически обосновано. Эти примеры показывают, что предсказать заранее значение той или иной длины связи не всегда возможно. Следовательно, экспериментальное определение геометрических параметров молекул является задачей весьма актуальной. С другой стороны, при интерпретации опытных значений длин связей необходим учет всех валентных возможностей взаимодействующих атомов. [c.212]

При разл. диаметрах сфер (связывающих и неподеленных пар электронов) образуются искаженные конфигурации с валентными углами, отличающимися от нх идеальных значений. Напр., в молекулах СН , NHj и HjO в валентных оболочках атомов С, N и О находятся четыре электронные пары, ио для СН оии все связывающие, а у атомов азота и кислорода имеются соотв. одна н две неподелениые электронные пары. Поэтому идеальную тетраэдрич, конфигурацию имеет лишь молекула СН в молекулах NH3 и HjO валентные углы меньше тетраэдрического. Оценка радиусов электронных сфер и атомных остовов с использованием значений ковалентных и иоиных радиусов атомов, а также постулатов Г. т., касающихся кратных, полярных связей и др., позволяет судить и о длинах связей в молекулах. Г. т. дает результаты качеств, или полуколичеств. характера и применяется гл. обр. в химии иеорг. и координац. соединений. Теория полезна также при рассмотрении фрагментов цепных, слоистых и объемных кристаллич. структур. [c.571]

Попытки придать этим экспериментальным наблюдениям количественную форму натолкнулись на трудность определения размера заместителей в каждом частном случае. Ковалентные радиусы и валентные углы, определенные у молекул в газообразном состоянии или в кристаллах, в данном случае мало полезны, так как само собой разумеется, что здесь речь идет скорее о вандерваальсовых радиусах заместителей. Кроме того, исследование скорости рацемизации атропических изомеров привело к заключению, что атомные группы в положениях 2,2, 6,6 могут подвергаться в момент рацемизации на короткое время большим сжатиям и что величины валентных углов могут сильно отклоняться от значений, измеренных у молекул со средним содержанием энергии. Валентные углы, а может быть и длины связей заместителей в положениях 2,2, 6,6 могут изменяться, соответственно удлиняться или укорачиваться, даже под влиянием заместителей, находящихся в других положениях, главным образом в 3 и 3. [c.41]

Половина расстояния, соединяющего два одинаковых атома ковалентной связью, называется атомным ррдиусом. Половина отрезка, соединяющего два одинаковых ближайших атома двух соседних молекул, называется межмолекулярным (или ван-дер-ваальсовым) радиусом. В табл. 37 приведены эти величины. (Чтобы получить длину связи, нужно сложить соответствующие атомные радиусы. Например, длина е—С равна 1,542А, С = С — 1,ЗЗА, С=0— 1,215А.) [c.334]

Правило аддитивности атомных радиусов не выполняется только при сильном различии химической природы двух атомов в соединении. Учитывая это, Шоумэйкер и Стивенсон [71 предложили уравнение для расчета длин ковалентных связей [c.86]