Метан группа симметрии

В настоящей главе молекулярные постоянные и термодинамические функции галоидо-метанов рассматриваются в соответствии с их принадлежностью к указанным группам соединений, так как последним соответствуют разные точечные группы симметрии [c.490]

Именно благодаря свойству а можно не учитывать неподеленную пару электронов атома кислорода а благодаря свойству б — образовать невзаимодействующие комбинации Н1 Н2. В более сложных молекулах, таких, как, например, бензол или метан, свойства симметрии играют еще большую роль. Так, в молекуле воды имеются два элемента симметрии, в то время как в метане таких элементов симметрии более двадцати. Для того чтобы установить число и типы дозволенных МО, можно было бы воспользоваться эффективными методами теории групп [1056]. Эти математические методы, однако, довольно сложны и поэтому мы не будем здесь их рассматривать позднее будет показано, что необходимые результаты можно получить на основе простых геометрических соображений. [c.187]

Перечислим, наконец, еще более сложные кубические группы симметрии. Молекулы с симметрией такого типа имеют большое распространение (метан СН4, четыреххлористый углерод ССЦ и др.). Подобные группы можно получить, исходя из куба, грани которого пересекаются в их центрах осями второго порядка (которые сами образуют группу У = Ог). [c.143]

Эквивалентные грунны. Две группы, которые могут быть переведены друг в друга при вращении вокруг оси симметрии. Два протона в дихлор-метане эквивалентны. Эквивалентные группы также называются гомотопными. [c.579]

Отсутствие неподеленных пар в молекуле СН4, во-первых, приводит к заметному упрочнению связей и, во-вторых, делает метан гораздо менее реакционноспособным по сравнению с соединениями элементов 15-17 й групп. Высокая симметрия sp -гиб-ридных орбиталей приводит к тому, что тетраэдрические молекулы метана лишены дипольного момента и поэтому межмолекулярные силы слабы, а отсутствие неподеленных пар на атомах углерода делает невозможным образование водородных связей в жидком СН4, что сразу же сказывается на его физических свойствах. [c.305]

Гибридные орбиты. В образовании связей атома углерода должны участвовать одна 25- и три 2р-орбиты. Форма этих орбит указывает, что углеродный атом мог бы образовать три эквивалентных связи, направленных под прямым углом друг к другу, и четвертую — не имеющую предпочтительного направления. Одпако все четыре связи в соединении, подобном метану СН , одинаковы и углы между каждой парой связей равны примерно 109°. Комбинированием четырех орбит углерода и четырех орбит водорода можно получить комплект четырех молекулярных орбит, форма которых соответствует требованиям симметрии метана. Подобный же результат получается путем первичного комбинирования четырех связывающих орбит углеродного атома между собой, в резу.тьтате чего образуются группы из четырех одинаковых гибридных орбит. Эти новые атомные орбиты называются хр -гибридными, так как они являются линейными комбинациями одной 2з- и трех 2р-о 6жт. [c.111]

Чтобы избавиться от этих трудностей, вводят дипольные моменты не связей, а групп. При этом в качестве момента группы X принимается разность дипольных моментов производного Н—X и стандартного соединения К—Н, равная разности дипольных моментов группы С—X и связи С—Н. За стандартное соединение обычно принимается либо метан, либо бензен, дипольные моменты которых вследствие молекулярной симметрии равны нулю независимо от направления и величины диполей связей С—Н. [c.187]

Метан имеет тетраэдрическую структуру. Для иее жесткое вращение может давать 12 идентичных конфигураций. Структура этана — два тетраэдра, развернутых вершинами друг к другу. Для него, учитывая вращение метильных групп и поворот на 180° относительно плоскости, перпендикулярной связи С—С, о = 18. Другие алканы нормального строения также имеют а = 18. Величина о имеет большие значения для изомеров с высокими степенями симметрии (так, для 2-метилпропана 0 = 81). Для упрощения учета влияния симметрии на различные физические величины, методы определения которых представлены в этой книге, влияние вращения метильных групп обычно включено в групповые составляющие. Поэтому поправка на чистую симметрию зависит только от числа идентичных ориентаций молекулы, причем последняя считается жесткой и вращающейся вокруг оси симметрии. Для метана в этом случае значение о остается равным 12. Для этана и прочих алканов нормального строения величина о уменьшается до 2. Значение а для некоторых других веществ [c.261]

Все эти элементы симметрии имеются лишь в том случае, если четыре его вершины заняты одинаковыми атомами или группами, как, например, в метане. Достаточно ввести вместо одного атома водорода какой-нибудь заместитель и количество элементов симметрии становится меньше. Например, если один из водородных атомов, которые на рисунке не показаны, заместить хлором, плоскость на рис. 20 перестает быть плоскостью симметрии, так как обе половины перестают быть одинаковыми (рис. 21). [c.265]

Если два колебательных уровня многоатомной молекулы, принадлежащие различным колебаниям или комбинациям колебаний, имеют почти одинаковую или одинаковую энергию (а значит, и частоту), то между этими случайно совпадающими по частоте колебательными уровнями возникает резонанс Ферми. Происходит отталкивание уровней друг от друга и перераспределение энергии колебаний между этими уровнями. Например, когда частота валентного колебания группы X—Н близка к частоте первого обертона деформационного колебания VJ, и симметрия этих колебаний одинакова, то между колебаниями 2ч , и возникает резонанс Ферми. Колебательные уровни и 2vJ отталкиваются . В ИК-спектрах вместо одной полосы, соответствующей наложению колебаний и 2vJ, наблюдается две полосы, интенсивность полосы обертона 2v , возрастает за счет интенсивности основной полосы v J, которая ослабляется. Происходит перекачка энергии от валентного колебания X—Н к первому обертону деформационного колебания той же группы атомов. Это наблюдается, например, в метане. Но обычно частота существенно превышает частоту 2 , и резонанс Ферми между и в свободных молекулах, содержащих группу X—Н, не возникает. Например, у молекул воды =1,095 х X 10 4 Гц (3650 см ), а 2v =6,45- 0 Гц (2150 см ) у аминов и амидов V, = (1,02—1,05)-10 Гц (3400—3500 см 1), 2vJ =9-10 Гц (3000сл<-1) [c.66]

При замещении одного водородного атома в метане, где взаимно компенсируются связи С — Н, другой группой, имеющей дипольный момент, например, хлоро>1, мы получаем (наибольшую) несимметричность зарядов. Из хлорпроизводных метана, дипольный мОмент больше всего у монохлорметана 1(1,86) и уменьшается с возрастанием числа атомов С1. Он равен 1,57 у дихлорметана, 1,15 у трихлорметана и, наконец, достигает нуля у четыреххлористого углерода вследствие того, что снова появляется высокая степень симметрии. [c.61]

Отдельные попытки более или менее полного анализа такого рода появляются время от времени и в других работах. Так, в работе [39] была построена кристаллографическая субординация органических веществ. Структуры были разделены на два семейства, прототипами которых являются метан [кристаллы с ориентационной неупорядоченностью, относящиеся к классу РтЗт, 1 — А тЗт) и бензол [класс РЬса, 2 = 4(1)]. Затем были построены ряды структур, в которых последовательное замещение атомов и атомных группировок в молекулах сопровождается морфотропными превращениями — переходами от данной пространственной группы к ее подгруппам при сохранении типа рещетки. В работе [40] были отобраны пространственные группы, оптимальные для кристаллизации молекул с осями 2, в предположении, что такие молекулы образуют колонки (цепи), которые связаны винтовыми осями 2ь перпендикулярными к собственным осям симметрии молекул. [c.146]

Поскольку метильные группы при комнатной температуре свободно вращаются вокруг своей оси симметрии третьего порядка, метильные протоны в магнитном отношении эквивалентны, и в спектре ЯМР видны узкие трехпротонные сигналы, в особенности в отсутствие эффектов спин-спинового взаимодействия. В тех случаях, когда эффектом дезэкранирования соседних ядер можно пренебречь, сигналы, соответствующие метильным группам, появляются в области сильного поля, т. е. на минимальном расстоянии от полосы ТМС. Так, например, метан, этан и неопентан дают узкие синглеты соответственно при 0,23, 0,88 и 0,94 м. д. В общем случае для насыщенных углеводородов метильные полосы располагаются между 0,85 и 0,95 м. д., хотя в алициклических системах метильные протоны наблюдаются и в более сильных полях [144, 148]. [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология