Кислород валентные углы

Рис. 13-14. Простая модель образования связей в Н2О, в которой используются только 2р-орбитали кислорода. Согласно такой модели, валентный угол Н—О—Н должен быть равен 90°.

Физические свойства. Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость без запаха и вкуса. Она существует в трех агрегатных состояниях твердое — лед, жидкое и газообразное — водяной пар. При О °С твердая и жидкая фазы находятся в состоянии динамического равновесия, поэтому температура плавления льда равна О °С. При 1(Ю °С в равновесии находятся жидкая и газообразная фазы. Температура кипения воды равна 100 °С. При - -4°С она имеет наибольшую плотность, равную 1 г/см . Выше или ниже этой температуры плотность воды меньше 1 г/см . Эта особенность отличает воду от всех других веществ, плотность которых с понижением температуры увеличивается. При переходе воды из жидкого в твердое состояние происходит увеличение объема и уменьшение плотности из 92 объемов жидкой воды образуется 100 объемов льда. Молекула воды полярна и построена по типу треугольника, в вершине которого находится электроотрицательный атом кислорода, а в углах оснований — водород. Валентный угол равен 104,5° (рис. 25). [c.162]

Как указывалось (см, рис, 51), молекула воды имеет угловую форму. Согласно теории валентных связей в молекуле Н2О две рЗ-гибридные орбитали атома кислорода участвуют в образовании двух связей О—Н. На двух других ридных орбиталях расположены две несвЯзывающие электронные пары (см. рис. 51). Валентный угол воды г НОН составляет 104,5°. [c.341]

В молекуле воды каждый из двух неспаренных 2р-электро-нов кислорода взаимодействует с s-электроном водорода. Орбитали 2р-электронов кислорода взаимно перпендикулярны, поэтому следовало бы ожидать, что при максимальном перекрывании валентный угол между связями должен быть равен 90°. Однако экспериментально найденный валентный угол между связями равен 104,5°. Такое отклонение можно объяснить взаимным отталкиванием не связанных непосредственно между собой атомов водорода. Молекулы, подобные воде, называются угловыми. [c.66]

Диполи воды имеют угловую форму, так как ядра атомов в них образуют равнобедренный треугольник. В основании его расположены два протона, а в вершине — ядро атома кислорода. При этом в молекуле воды две sp -гибридные орбитали атома кислорода образуют две ковалентные связи О—Н (длина которых около 0,1 нм) и остаются еще две неподеленные пары электронов. Валентный угол НОН (104,5 ) близок к тетраэдрическому (109,5" ). [c.279]

В молекуле воды ядра водорода и кислорода образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два мелких ядра водорода, в вершине — более крупное ядро кислорода. Валентный угол у центрального атома кислорода, образованный связями Н — О — Н, составляет 104°27 (рис. 1.1, <з). Структура электронного облака молекулы схематично показана на рис. 1.1, 6. Две внешние пары электронов, образующих связи О — Н, смещены к атому кислорода, поэтому вблизи ядер атомов водорода создается избыток положительного заряда. Две не поделенные пары электронов также смещены относительно ядра атома кислорода, и их отрицательные заряды остаются частично не скомпенсированными. Условно можно представить, что лепестки электронного облака направлены к вершинам частично искаженного тетраэдра, что иллюстрируется рис. 1.1, в. [c.12]

В молекуле воды ядра водорода и кислорода образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два мелких ядра водорода, в вершине — более крупное ядро кислорода. Валентный угол у центрального атома кислорода, образованный связями Н—О—Н, составляет 104 27 (рис. 1, а). Структура электронного облака молекулы схематично показана на рис. 1, б. Две внешние пары электронов, образующих связи О—Н, смещены кг атому кислорода, поэтому вблизи ядер атомов водорода создается избыток положительного заряда. Две неподеленные пары электронов также смещены относительно ядра атома кислорода, и их отрицательные заряды остаются частично не-скомпенсированными. Условно можно представить, что лепестки электронного облака направлены к вершинам частично искаженного тетраэдра, что иллюстрируется рис. 1, в, Ассиметричность распределения электрических зарядов обусловливает ярко выраженные полярные свойства молекулы воды, которая представляет собой диполь с очень высоким электрическим моментом. [c.5]

При угловой структуре радикала спектр ЭПР в зависимости от общего числа электронов в системе и анизотропии образца имеет характерный вид, позволяя определять спиновую плотность на центральном атоме и оценивать валентный угол. Так, например, для радикала NO2 было получено значение валентного угла 133°, совпадающее в пределах ошибок с установленным прямыми экспериментальными методами (134°). В ион-радикале СО2" идентифицированном методом спектроскопии ЭПР в облученном формиате натрия, локализация неспаренного электрона на оказалась больше сравнительно с N в NO2 , что соответствует большему значению валентного угла (ближе к 180°). Эти выводы согласуются с особенностями реакционной способности этих частиц большая склонность ион-радикала O2 к димеризации, присоединение водорода к атому углерода, а не к кислороду, как в радикале NO2, и т. д. [c.69]

По мере перехода к молекулам, центральный атом в которых имеет все большие размеры, электроны на валентных орбиталях в среднем располагаются все дальше друг от друга. Поэтому межэлектронные отталкивания оказывают все меньшее влияние на форму молекул. Например, атом серы имеет больший эффективный размер, чем атом кислорода, а атомные спектры свидетельствуют о том, что межэлектронное отталкивание для валентных орбиталей серы значительно меньше, чем для валентных орбиталей кислорода. По-видимому, по этой причине валентный угол Н—S—Н в молекуле сероводорода H S равен 92°, что намного ближе к значению 90% предсказываемому в рамках модели связывания, основанной на перекрывании (Зр + lsl-орбиталей (рис. 13-17). Очевидно, отталкивание двух связывающих электронных пар в H2S значительно меньше отталкивания двух связывающих электронных пар в HjO. [c.564]

Чтобы убедиться в больших возможностях квантовомеханических методов, рассмотрим молекулы более сложного состава и строения, а также соединения с некоторыми особыми свойствами. При этом надо всегда помнить, что многие свойства веществ вообще становятся понятными лишь на основе представлений квантовой механики (например, валентный угол, магнитные свойства кислорода). [c.88]

Однако экспериментально определенный валентный угол в этих молекулах, как правило, несколько больше. Это можно объяснить взаимным отталкиванием не связанных непосредственно между собой атомов, а также гибридизацией атомных волновых функций кислорода или азота (табл. А.9). [c.91]

Задача 5.6. Валентный угол НОН в молекуле воды равен 104,5°. Рассчитать вид гибридных АО кислорода, образующих связи О—Н и занятых неподеленными электронными парами. [c.150]

ИОНОВ. Часто наблюдаются отклонения валентных углов от предсказываемых теорией, что может быть вызвано еще более сложной гибридизацией или электростатическим взаимодействием атомов и орбиталей. Так, в молекуле Н2О угол между связями равен 104°, что объясняется или р -негибридизированными электронами атома кислорода (теоретический угол 90°) и взаимным отталкиванием перекрывающихся с ними s-орбиталей двух атомов водорода или же 5рЗ-гибридизацией электронов атома кислорода. Уменьшение угла до 105° по сравнению с теоретическим (109°) объясняется отталкивающим действием двух заполненных пйрами электронов орбиталей атома кислорода. [c.230]

Атом двухвалентного элемента, например кислорода, изобразится в виде шара с двумя срезами, сделанными под углами 105° (валентный угол кислорода). Пользуясь [c.25]

Характерно, что в случае силоксанов длина связи 51—0 совпадает с суммой радиусов атомов кремния и кислорода при двойной связи между ними. При этом каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния, находящимися от него на одинаковом расстоянии. Такая координация возможна при условии, если в связь с атомами кремния вовлечены две неподеленные пары 2р-электронов атома кислорода. При этом образуются донорно-акцепторные 2р —-связи, усиливающие ковалентные а-связи 51 — О. Это в свою очередь приводит к увеличению валентного угла 51 — О — 51, поскольку двойные связи занимают около центрального атома больше места, чем одинарные. Структура чистого кремния тетраэдрическая. Валентный угол равен 109°28. Из кривых распределения электронной плотности следует, что молекулы линейных силоксанов представляют собой цепочки. ..51 — [c.215]

Фрагмент структуры жидкого теллура отличается следующим. Каждый атом в среднем имеет три более прочные химические связи, изображенные жирными линиями, и три более слабые, представленные пунктиром. Расстояния д и одинаковы. Валентный угол между более прочными связями уменьшается до 97°. При нагревании до 1700° и повышении давления до 61 10 Па ближний порядок жидкого теллура принимает структуру, характерную для простой кубической решетки, изображенной на рис. 57, а. Такая же структура наблюдается у кристаллов а-полония, следующего элемента подгруппы кислорода. Различие между более сильными и более слабыми химическими связями исчезает. Валентный угол между связями снижается до 90°. [c.215]

Особенности физических свойств воды обусловлены строением ее молекул и характером межмолекулярных связей. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, расположенных под углом относительно друг друга (рис. 8). Расстояние между центрами атомов кислорода и водорода 0,1 нм, валентный угол равен 104,5 °С. [c.27]

Длина эфирной связи Р—О в фосфатной группе Н. (ок. 0,16 нм) меньше длины обычной простой связи (0,171 нм) т.е. вклад тс-связи близок к 35%. Вследствие sp -гибридиза-ции валентный угол при атоме кислорода в группировке Р—О—R увеличен до 118-120° и вращение вокруг связи С—О более заторможено, чем вокруг связи Р—О. Почти все торсионные углы в молекуле Н. коррелируют между собой. Обычно Н. конформационно менее подвижны, чем нуклеозиды, что не исключает наличия неск. конформаций в динамич. равновесии, но сказывается на их относит, заселен- [c.304]

Валентный угол в молекуле воды равен 105°, а расстояние между ядрами водорода и кислорода составляет 0,96 A. Приведите доказательства, которые подтверждали бы эти данные. [c.436]

Хотя а представленной формуле (+)-целлобиозы звено о-глюкозы, находящееся справа, отличается от левого звена о-глюкозы, причина этого состоит лишь в том, что оно нарисовано в перевернутом виде для того, чтобы сохранить приемлемый валентный угол у глюкозидного атома кислорода. [c.968]

Таблица 11.3. Валентный угол при атоме кислорода в простых молекулах

Как указывалось (см. рис. 50), молекула воды имеет угловую форму, что согласно теории валентных связен соответствует sp -гибридному состо шию атома кислорода. В молекуле HjO две sp -гибридные орбитали атома кислорода участвуют в образовании двух связей О — Н. На диух других 5/5 -гибридных орбиталях расположены две несвязывающие электронные пары (см. рис. 50). Валентный угол в молекуле воды НОН составляет 104,5°. [c.311]

Методом дифракции электронов было установлено, что атомы кислорода в молекуле озона не располагаются на одной прямой и валентный угол равен 127°. Длины связей О—О о.чмшковы и равны 0,127 нм, т. е. имеют средние значение между длинами ор.ишарной (0,132 нм) и двойной (0,110 нм) связей. [c.27]

В оксосиликатах и SiOa, а также в кремнийорганических соединениях валентный угол SiOSi изменяется от 131 до 180°, т. е. он ближе к 180, чем к 90°. Этот факт дает основание считать, что атом кислорода находится,в состоянии sp-гибридизации. Стабилизация [c.477]

В свободном атоме кислорода электронная конфигурация 2-го от ядра слоя такова 25 , 2рг , 2р/, 2рх при этом плотность заряда 25 пары электронов распределена по сфере около внутренней электронной оболочки, а плотность заряда 2рг , 2ру, 2р электронов распределяется симметрично около взаимно перпендикулярных осей X, у, г. При связывании двух атомов водорода 2ру-, 2рж-орбн-талями угол 90° увеличивается вследствие электростатического отталкивания, и это возмущение приводит к увеличению гибридизации, Валентный угол, соответствующий минимуму потенциальной энергии молекулы, при участии х-электронов в валентном состоянии, проходящий через максимальную электронную плотность, уве- [c.8]

Вернемся к рассмотрению пространственной структуры молекулы воды. При ее образовании происходит sp -гибридизация атомных орбиталей кислорода. Именно поэтому валентный угол НОН в молекуле Н2О (104,5°) близок не к 90°, н к тетраэдрическому углу ( 109,5°). Небольшое отличие этого угла от 109,5° 10ЖН0 понять, если принять во внимание неравноценность состояния электрон- ibix об.,1аков, окружающих атом кислорода в молекуле воды. В самом деле, в молекуле метана все восемь электронов, занимающие в атоме углерода гибрид- [c.138]

Кроме этого, сама силоксановая связь отличается особенностями электронного строения. Орбитали кремния под влиянием заместителей могут становиться более сжатыми или более диффузными, в зависимости от знака и величины эффективного заряда атома. Это сказывается на электронном распределении и участии валентных Зз-, Зр- и Зй-орбиталей <ремния в электронной структуре и свойствах силоксановой группировки. В зависимости от природы заместителя у атома кремния и структуры соединения валентный угол мостикового атома кислорода в группировке 81-О-81 изменяется от 86° до 180°. [c.595]

Предсказание равновесной конфигурации простейших молекул. При предсказании равновесной конфигурации в методе направленных валентностей исходят, как, например, для Н2О, ННз и т. д., из направленности орбиталей одного центрального атома. Тем самым допускают, что атомы, окружающие центральный (назовем их лигандами), не влияют на структуру молекулы. Однако в этом можно сомневаться. Действительно, в последние годы для молекулы Ь хгО устано влена рамо лёкулы р- линейная конфигурация, несмотря на ортогональность роцена 7-электронов атомов кислорода. Замена в молекуле воды атомов Н на изменяет угловую конфигурацию на линейную. При одном и том же центральном атоме валентный угол изменяется в ряду молекул Вар2 - ВаС - ВаВг -> ВаГ . Очевидно, что предсказания равновесной конфигурации, сделанного на основе электронной структуры одного из атомов, недостаточно, так как молекула — результат взаимодействия всех атомов. [c.188]

Валентные углы О—Si—О, т. е. углы внутри тетраэдра, определяются тетраэдрической пространственной конфигурацией центрального атома и равны 109°. Валентный угол 51—0—51, т. е. угол между двумя тетраэдрами, изменяется в широких пределах — от 120 до 180°, что обусловлено действием сил отталкивания несвязывающих пар электронов и различными типами гибридизации орбиталей кислорода. [c.27]

В молекуле воды угол между связями О—Н равен не 90°, как это можно было ожидать, исходя из угла между осями двух р-орбиталей атома кислорода, а приближается к тетраэдрическому (109,5°) и составляет 104,5°. Вероятно, это можно объяснить зр -гибридизацией (см. гл. 3 3.4) четырех атомных орбиталей кислорода, две из которых содержат неподеленные электронные пары, и, не являясь связывающими, лишь искажают валентный угол И—О—Н. sp -Гиб-ридизация, как отмечалось ранее, способствует более полному перекрыванию гибридной орбитали с орбиталью другого атома и, следовательно, упрочняет связь, что приводит к понижению внутренней энергии системы. Из-за sp -гибридизации всех орбиталей азота и в молекуле аммиака угол Н—N—Н близок к тетраэдрическому и равен 106,5°. Такими углами между полярными связями и значениями электрических моментов их диполей (1,51 10-2 для О—Н и 1,31 10 29Кл м для N—Н ) можно объяснить значения электрических моментов 1,84 10 2 Кл м для молекулы HjO и 1,46 х X 10 2 Кл м для молекулы NH3. [c.116]

СОг (рис. 2, 6). При расстоянии между центрами кислорода и водорода в 0,99 A валентный угол равен 105°, т. е. близок к тетраэдрическому. Связь И—О — высокополярна. Положительные заряды в молекуле воды (рис. 3) экранированы одной парой электронов с круговой орбитой, двумя парами электронов с вглтянутыми эллиптическими орбитами, связывающими протоны с кислородом, и двумя уединенными парами, которые создают повышенную электронную плотность у кислорода. Такое строение молекулы обеспечивает нейтрализацию положительных зарядов ядра кислорода, в то время как протоны экранированы не полностью. Преимущест- [c.23]

У дифенилового эфира неподеленная rapa электронов атома кислорода может частично делокализоваться в бензольном кольце поэтому связь О—С в некоторой степени приобретает характер двойной связи и валентный угол кислорода увеличивается до 124° (Жил-леспи, 1960) [c.79]

Простые эфиры имеют ту же геометрию, что и Н2О. Валентный угол С-О-С соответствует 112 - для СН3ОСН3, что близко к тетраэдрическому углу и указывает на -характер гибридизации атома кислорода. Простые эфнры относятся к числу малореакциоирюснособных веществ и стабильны ио отношению ко многим реагентам (металлоорганическим соединениям и др.), ио они чувствительны ио отношению к кислороду и легко образуют взрывчатые гидропероксиды, которые являкутся причиной взрыва прн неосторожном обращении. [c.916]

Строение молекулы и физические свойства. Атомы водорода и кислорода в молекуле В. расположены в углах равнобедренного треугольника с длиной связи О—И 0,0957 нм валентный угол Н—О—Н 104,5 дипольный момеит 6,17-10 Кл м поляризуемость молекулы [c.394]

Наибольшее влияние оказывает аксиальная ОН-группа прп С-2 в конформации, где связь между атомами углерода С-2 и кислородом как бы делит пополам валентный угол связей, идущих от С-1 к двум атомам кислорода. При этом три атома кислорода расположены весьма близко, что крайне невыгодно (см. ниже эффект Ривза, аиомериый эффект). [c.34]

Многочисленные попытки построить на классической основе приемлемую модель молекулы воды оказались несостоятельными. В частности, необходимо было согласовать между собой следующие данные валентный угол (105°), расстояние между ядрами кислорода и водорода (0,958 А), дипольный момент (1,834-10 эл. ст. ед.), поляризуемость (1,444-10 сж ) и энергию полно11 диссоциации на атомы (218,8 ккал/молъ). Классическая теория считала молекулу плоской, исключая возможность расиоложения электронов вне плоскостп нахождения ядер. [c.425]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология