Химическая валентность

Огромное влияние на формирование правильных представлений о природе химической валентности и химическом строении вещества оказали работы Александра Михайловича Бутлерова (1828— 1886). Он является создателем теории химического строения (1861), на основе которой развилась современная органическая химия. Эта теория позволяет установить взаимное влияние атомов в молекуле, в том числе и тех, которые связаны между собой не непосредственно, а через другие атомы. [c.16]

Неаддитивный член Днз предполагается малым для атомов молекул с насыщенными валентными связями и поэтому часто не учитывается. Можно ожидать, что он будет очень большим для атомов с неспаренными электронами. Это действительно имеет место при высоких температурах в диссоциированных газах, где межмолекулярные силы являются химическими валентными силами, проявляющими эффект насыщения (два атома водорода Н могут сильно притягиваться друг к другу и образовывать молекулу Н2, но тогда третий атом Н не будет сильно притягиваться). Подставляя (2.75) в выражение для Qз, а дз, р2 и 01 — в уравнение (2.62), после некоторых алгебраических преобразований для С получим следующие выражения [c.42]

На примере хорошо известного явления насыщения химической валентности видно, что обменные силы первого порядка вообще не могут быть парно аддитивными. Однако если все атомы имеют замкнутые электронные оболочки, которые не очень сильно перекрываются, то самое простое приближение первого порядка (приближение валентных связей идеальных пар) устанавливает аддитивность энергии. Этот вывод подтверждается подробными расчетами взаимодействия трех атомов гелия [86, 86а]. Заметные эффекты неаддитивности имеют место лишь на небольших расстояниях. Для расчета эффектов тройного взаимодействия по сравнению с энергией парных взаимодействий использовались модель Гаусса с одним электроном [87] и модели дипольного искажения [87а]. Эффекты неаддитивности в данном случае дают вклад в третий вириальный коэффициент. [c.207]

Макромолекулы — это большие частицы, в которых связь между атомами осуществляется только посредством главных химических валентностей. Мицеллы представляют собой надмолекулярные частицы, построенные в виде агрегатов более мелких макромолекул, которые связаны силами Ван-дер-Ваальса. [c.212]

Активированная адсорбция, или хемосорбция, обусловлена проявлением химических, валентных сил между адсорбированными молекулами и атомами поверхности твердого тела. [c.426]

Для объяснения явлений адсорбции существуют различные теории. Одна из них — физическая теория, согласно которой природа адсорбционных сил чисто физическая и связана с проявлением межмолекулярных сил. Согласно химической теории ненасыщенные силы адсорбционных поверхностных слоев являются химическими (валентными) силами. [c.347]

Адсорбция вызывается валентными силами или силами остаточной химической валентности. [c.347]

Как уже упоминалось (см. 4), пара электронов с насыщенными спинами не обладает химической валентностью. Таким образом, после водорода, валентность которого равна единице, следует гелий, обладающий валентностью, равной нулю, и являющийся благородным газом. [c.456]

В более редких случаях однородные линейные макромолекулы под влиянием изменения внешних условий (например, температуры и давления) или добавок посторонних веществ могут вступать друг с другом в химическую (валентную) связь, устанавливающуюся в отдельных участках цепи на ее длине в виде мостов или перемычек (рис. 115, в). Такие молекулы получили название сшитых молекул ( сшитых структур). Так как такое сшивание происходит в пространстве, то макромолекулы становятся трехмерными образованиями и превращаются в жесткие системы с характерными для них свойствами (нерастворимостью, отсутствием плавкости, эластичности, пластичности и др.). Типичными ВМВ с трехмерными молекулами являются фенолформальдегидные смолы. [c.356]

В конденсационно-кристаллизационных структурах связь между сталкивающимися частицами имеет химический (валентный) характер, что способствует образованию более прочного каркаса. В такой структуре каркас можно рассматривать как одну большую молекулу. Система при этом приобретает свойства твердого тела. Заключенная в ячейках каркаса жидкость в основной своей массе связана механически. [c.369]

Связи между макромолекулами, независимо от природы межмолекулярных сил, намного слабее, чем химические (валентные) связи, действующие вдоль макромолекулярных цепей. Этим объясняется возможность перемещения молекулярных цепей друг относительно друга, ориентации и дезориентации в зависимости от изменения температуры и действия внешних сил. [c.13]

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ — взаимодействие двух элек-тронейтральных молекул, вызываемое силами притяжения или отталкивания. Межмолекулярные силы притяжения, называемые иногда силами Ван дер Ваальса, много слабее валентных сил, но именно М. в. обусловливает откло нения от законов идеальных газов, переходы от газообразного состояния к жидкому, существование молекулярных кристаллов, явления переноса (диффузия, вязкость, теплопроводность), тушение люминесценции, уширение спектральных линий, адсорбции и др. М. в. всегда представляет собой первую стадию элементарного акта химической бимолекулярной реакции. При больших расстояниях между молекулами, когда их электронные оболочки не перекрываются, преобладают силы притяжения при малых расстояниях преобладают силы отталкивания. Короткодействующие силы имеют ту же природу, что и силы химической (валентной) связи и возникают при условии, когда электронные оболочки молекул сильно перекрываются. Частным случаем М. в. является водородная связь. М. в. определяет агрегатное состояние вещества и некоторые физические свойства соединений. [c.157]

Как уже отмечалось, ван-дер-ваальсовы межмолекулярные силы имеют электрическую природу. В этом их сходство с химическими (валентными) силами. Однако ван-дер-ваальсовы силы отличаются от них величиной и радиусом действия. Так, энергия химического (внутримолекулярного) взаимодействия в большинстве случаев выражается величинами 20—200 ккал/моль при радиусе действия этих сил не выше 4 А. Энергия же межмолекулярного ван-дер-ваальсова взаимодействия обычно выражается малым числом единиц (или даже долями единицы) килокалорий на 1 моль, причем они могут быть еще обнаружены на расстоянии приблизительно 10 А от центра молекулы. [c.99]

Эти особенности свойств линейных полимеров следуют из их строения. Наличие двух типов связей (химических валентных связей и физических межмолекулярных взаимодействий), различающихся по энергетической характеристике, определяет возможность растворения и плавления линейных полимеров. Высокой степенью асимметрии [c.47]

В процессе склеивания двух полимерных поверхностей с течением времени происходит увеличение истинной поверхности контакта и числа связей, соединяющих контактируемые поверхности. Связи, обеспечивающие адгезию полимерного тела с другим (полимерным, металлическим и т. д.) телом, могут быть обусловлены как межмолекулярным взаимодействием, так и силами главных химических валентностей. [c.128]

Образовавшаяся молекула фтористого натрия имеет две заполненные оболочки типа неона и отличается от нары сближенных атомов неона только тем, что здесь одна половина молекулы имеет положительный, а другая половина — отрицательный заряд. Химическая валентность определяется числом и характером внешних электронов. [c.229]

Порядок расположения цепей и звеньев в трехмерной решетке поддерживается силами трех типов. Вдоль ребер с действуют силы химических валентностей (ковалентные гликозидные связи). В направлении ребер а цепи сближены на достаточное для образования Н-связей расстояние (примерно 0,27 нм между атомами кислорода), а в направлении ребер А, где расстояние между гидроксилами соседних цепей больше (около 0,31 нм), действуют силы Ван-дер-Ваальса. [c.249]

Отдельные классы сложных молекул, в частности, углеводороды, состоят только из немногих фрагментов, которые удобно принять за силовые центры межмолекулярного взаимодействия. Молекулы одного класса различаются числом этих силовых центров, их химическим (валентным) состоянием и их пространственным расположением. Используя экспериментальные адсорбционные данные для сравнительно немногих молекул, в принципе, можно определять потенциалы Ф межмолекулярного взаимодействия для всех интересующих нас пар силовых центров. Полученные так потенциалы ф далее могут быть использованы для определения потенциальных функций Ф взаимодействия любых других молекул, состоящих из тех же силовых центров. Поэтому таким путем можно произвести расчет адсорбционных свойств для таких систем, для которых нет экспериментальных данных, или таких характеристик адсорбции, измерения которых представляют большие трудности (сюда относятся, например, теплоемкость адсорбированных молекул при нулевом и низких заполнениях поверхности, величины адсорбции и равновесного давления при слишком высоких или слишком низких температурах для непосредственного измерения, а также медленно выделяющиеся теплоты адсорбции). [c.244]

У полимеров встречаются три типа химических (валентных) связей, соединяющих атомы в макромолекулах ионная, ковалентная и координационная (семиполярная), которая носит промежуточный характер. В полимерных структурах преобладают ковалентная и координационная связи [123]. [c.9]

Если полимер находится при температуре ниже температуры стеклования, то снижение прочности с уменьшением степени полимеризации связано с уменьшением способности к дополнительной ориентации в месте роста дефекта. Возрастает хрупкость полимера. Реальный полимер характеризуется наличием многообразных надмолекулярных образований, в том числе кристаллических. Поэтому разрушение реального полимера, если он не ориентирован предварительно, происходит путем скольжения ассоциатов молекул. Это существенно изменяет соотношение суммарных прочностей химических и межмолекулярных связей. Так как при этом происходит суммирование не только сил межмолекулярного взаимодействия, но и сил главных химических валентностей цепей, образующих надмолекулярные структуры, то становится при прочих равных условиях вероятнее разрыв межмолекулярных связей. [c.176]

Если бы сопротивление разрушению обуславливалось бы только противодействием за счет сил главных химических валентностей, то в рассматриваемом случае значения разрушающих напряжений для всех трех типов полимеров были бы одинаковыми, так как характер химических связей в цепи и между цепями для всех трех типов образцов одинаков. Однако одинаковые сопротивления разрущению получались только при одном способе испытания, а именно при так называемом квазиравновесном способе деформации. При этом образцы подвергаются последовательной деформации, проходящей ряд дискретных значений вплоть до разрушения. Каждое из значений деформации поддерживается такое время, в течение которого в основном заканчивается процесс релаксации напряжения. Смысл такого метода заключался в том, что при заданной постоянной температуре испытания в результате флуктуаций тепловой энергии связи межмолекулярного взаимодействия рвутся чаще, чем связи сил главных химических валентностей. Поэтому, если в элементарном акте разрыва одновременно рвутся связи первого и второго рода, то при квазиравновесном способе испытания межмолекулярные связи не противодействуют разрыву, поскольку они были преодолены при значениях деформаций, предшествующих разрушающему. [c.224]

Процесс разрушения полимерного тела в зависимости от реализуемого механизма может определяться разрывом связей главных химических валентностей, межмолекулярных связей, а также одновременным разрывом (в элементарном акте) связей общих типов. Процесс разрыва связей происходит непрерывно [c.282]

Если исходить из предположения, что адсорбция ионов на ртути определяется исключительно электростатическими силами, то все анионы должны изменять ход лишь восходящей ветви электрокапиллярной кривой, где поверхность ртути заряжена положительно. Напротив, влияние катионов должно локализоваться только иа кисходя1цей ветви, где они электростатически притягиваются к отрицательно заряженной поверхности ртути. В действительности, как это было найдено еще Гуи, многие анионы изменяют ход элек-трокапиллярпой кривой справа от точки максимума, а некоторые катионы влияют не только на нисходящую, но и на восходящую ветвь кривой. Такое поведение ионов нельзя объяснить действием только кулоновских сил. Оно связано с силами взаимодействия, отличными от простых электростатических сил. Такими силами, специфическими для данного рода частиц, могут быть, например, силы Ваи-дер-Ваальса или химические (валентные). Благодаря этим силам ионы в состоянии удерживаться на одноименно заряженной поверхности ртути и влиять на электрокапиллярные свойства границы металл — раствор. Точно так же нельзя на основе одних только электростатических представлений объяснить влияние неиоинзированных органических веществ на ход электрокапиллярных кривых. Дело в том, что большинство органических веигеств обладает меньшей диэлектрической постоянной, чем вода, и поэтому должны были бы изгоняться ею из двойного слоя уже при не- [c.239]

Как уже указывалось (стр. 93), по современным представлениям следует различать 1) обычную адсорбцию за счет сил притяжения и 2) хемосорбцию за счет химических валентных сил. Несмотря на то, что между обоими типами адсорбции нельзя провести резкой грани, во многих отношениях они значительно различаются. При обычной адсорбции газ или пар конденсируется по всей поверхности многослойно, выделяющаяся при этом теплота адсорбции невелика и составляет 2000—8000 тл1г-мол, и процесс обратим. В случаях хемосорбции образуется мономолекулярный слой, занимающий обычно не всю поверхность, а локализующийся на наиболее активных участках. Остальная часть поверхности при этом также сорбирует, но чаще всего лишь физически. Теплота хемосорбции может доходить до 200 000 кал г-мол, причем десорбция протекает с большим трудом, и часто вещество десорбируется химически измененным. При хемосорбции получаются настоящие двумерные химические соединения, поэтому их часто называют двумерными. Для образования таких соединений необходима некоторая энергия активации. [c.116]

Тетраарилгидразины представляют особенно большой интерес с точки зрения химической валентности. Уже простейшее соединение этого ряда, тетрафенилгидразин, при нагревании в толуоле (80—90°) в небольшой степени диссоциирует на радикалы дифенилазота (СбН5)2М. [c.618]

Предполагается, гго адсорбционные силы, удерживающие хюлекулы ингибитора на поверхности металла, по своей природе могут быть физическими (силы электростатического сцепления, так называемые- Ван-дер-Ваальса) или химическими (валентной связью, образованной за счет пар свободных электронов, имеющихся в атомах азота, серы, кислорода, входящих в состав функциональной Пзуппы ингибитора). Первая связь является менее прочной и характеризуется малыми теплотами адсорбции. Пленка ингибитора, образованная за счет физической адсорбции, служит лишь барьером межд) металлом и афессивной средой и может быть легко удалена с [c.114]

Множественность химических элементов, многотипность, разнозвенность, разветвлённость, стерическая нерегулярность и полидисперсность молекулярных структур в нефтяных системах являются причиной их неоднородности по прочности химических (валентных) и невалентных внутри-и межмолекулярных связей [3,4, 34...40], что при данной интенсивности теплового движения определяет состав, фазовое и агрегатное состояния, структуру, физические, химические и другие свойства системы в целом и составляющих её фаз. Эти факторы обусловливают сложный характер механизма карбонизации нефтяного сырья. [c.10]

В атомах или нонах, имеющих несколько валентных электронов, квантовые числа суммируются = Г/, У = 2/, М = 1,т1 при = 0, 1, 2, 3, 4 символы термов, соответственно, 5, Р. О, Р, О. Высшая мультиплетность на единицу больше максимальной химической валентности. [c.260]

Существование молекулы как устойчивой системы, состоящей из многих атомов, свидетельствует о том, что между атомами в молекуле действуют силы притяжения, т. е. атомы в молекуле объединены силами химического (валентного) взаимодействия—химическими связями. Таким образом, под валентностью элемента можно понимать способность его атолГа [c.67]

Электроны, менее прочно связанные в поле ядра. Для отрыва этих электронов от атома требуются сравнительно небольшие затраты энергии. Получается как бы подвижной фонд электронрв. Именно электроны этой категории участвуют в образовании химической (валентной) связи между атомами в макротелах с образованием молекул простых и сложных веществ. Электроны, выполняющие подобные функции, и являются валентными. [c.59]

В результате этого между атомами А и Б возникает химическая (валентная) связь, за счет которой из элементов А и Б образуется молекула вещества АБ. Сказанное в общем виде можно представить следующей схемой (Остд и Остб — атомные остовы соответственно элементов А и Б) [c.61]

В сложной структуре сажи различаются первичные и вторичные агрегаты. Первичные агрегаты (или первичная структура), образующиеся при получении сажи, состоят из сажевых частиц, связанных химическими валентными связями, и отличаются поэтому высокой прочностью. Размеры н форма первичных arpera- [c.158]

В атомах или ионах, имеющих несколько валентных электронов, квантовые числа суммируются L I, J = , Л1 = 2 прн i = О, 1, 2, 3. 4 символы термов, соответственно, S, Р, D, Р. в. Высшая мультиплетность иа единицу больше максимальной химической валентности. [c.151]

Следует далее учитывать, что механические свойства эластомеров могут обратимо и необратимо изменяться под воздействием механических и немеханических факторов. Известно, что после воздействия деформации, хотя бы кратковременной, механические свойства изменяются, особенно в наполненных эластомерах. Часть этих изменений может быть обратимой (эффект Патрикеева—Маллинза), обусловленной разрушением слабосвязанной структурной сетки, часть — необратимой, обусловленной механо-химическими процессами разрушения структуры и химических валентных связей. [c.15]

Функционирование вещества в обычной химии определяется прежде всего сильными взаимодействиями — химическими валентными связями. Напротив, взаимодействия, ответственные за передачу и рецепцию химических сигналов в биологических системах,— преимущественно слабые, невалеитные взаимодействия. Это связано с рядом факторов. Клетка, организм существуют в мягких условиях физиологической температуры и нормального давления. Биохимические процессы реализуют тонкую перестройку химических связей, зачастую не сопровождаемую значительными изменениями свободной энергии, но суммарный [c.189]

Если учесть, что в процессе разрушения кинетическими единицами могут являться не только сами макромолекулы, но и разнообразные их ассоциаты, то вырисовывается сложная картина возможных процессов разрушения полимерных тел. Причем, если ориентировать макромолекулы в направлении действия разру-шающеи силы в данном микрообъеме полимерного тела, то появляется возможность заменять противодействие разрушению сил Ван-дер-Ваальса противодействием за счет сил главных химических валентностей. [c.219]

При анализе сформулированных выше аспектов проблемы прочности полимеров важно учитывать изменение их структуры в процессе нагружения. Заключительный этап разрушения происходит в системе, существенно отличающейся структурными характеристиками от исходной [299, с. 92]. Поэтому при изменении температуры и скорости нагружения (или времени действия силы) возможен переход от одного механизма разрушения к другому [300, с. 197]. Эта точка зрения [143, с. 218] в дальнейшем нашла подтверждение в экспериментах ряда ученых, например в работах Вильямса, Девриза, Ройланса [301, с. 197 302, с. 127—1351. Следует заметить, что на практике часто происходит разрушение предварительно ориентированных в направлении нагружения волокон или пленок. Система такого типа практически лишена способности изменять конформационный набор макромолекул в процессе разрушения. В таких системах при достаточно большой молекулярной массе противодействовать разрушению будут преимущественно силы главных химических валентностей, [c.235]

Замена части связей, противодействующих разрушению, обусловленных межмолекулярным взаимодействием, на связи сил главных химических валентностей увеличивает прочность ориентированных полимерных материалов. Роджеру Портеру [656, с. 23051 удалось получить сверхвысокоориентированный и сверхвысокопрочный (Ор = 1000 МПа) линейный полиэтилен при одновременном наложении сдвиговых напряжений и высокого давления вблизи температур плавления. [c.297]

Параллелизм, существующий между поведением кислорода при низких температурах и поведением химически инертных газов, таких, как азот, аргон и т. п., говорит о том, что здесь адсорбция имеет по преимуществу физический характер и обязана действию ван-дер-ваальсовых сил (стр. 80—81). При высоких же температурах кислород, очевидно, удерживается химическими валентными связями. Рис. 4 выражает представление Лэнгмюра [34] о природе поверхности угля. Атомы внутри твердого тела, несомненно, взаимно удерживаются силами первичной валентности и соответственно насыщены. Атомы на поверхности, напротив, хотя и притянуты этими силами к атомам, расположенным внутри частиц, имеют на внешней поверхности, так сказать, свободные химические валентности, создающие возмоншость соединения с такими элементами, как кислород. Химическая валентная связь кислорода и углерода так велика, что можно ждать освобождения большого количества энергии при ее образовании и будучи однажды создана, она разрушается с большим трудом. Действительно, присутствие кислорода но одну сторону от углеродного атома сильно понижает прочность связи его с другими [c.88]

Итак, электроны любого атома в каждом его квантовом состоянии можно разделить иа две группы валентные ( неспаренные ) электроны внешних электронных оболочек, занимающие координатные состояния по одному, и все остальные спаренные электроны, не участвующие в образовании ковалентной химической связи. Число внешних неспаренных электронов в данпом состоянии атома определяет его химическую валентность. Валентность атома зависит от его квантового состояния (см. ниже). [c.631]