Спаривание

Строение многоэлектронных атомов. Принцип заполнения. Принцип запрета Паули и спаривание спинов. Правило Гунда. Эффективный заряд ядра. Орбитальная конфигурация и энергия ионизации. Валентные электроны и валентные орбитали. Типические элементы, внутренние переходные металлы, переходные металлы и благородные газы. Сродство к электрону. [c.385]

Такая общая электронная пара может образоваться как в результате спаривания двух неспаренных электронов, принадлежащих разным атомам (обычный механизм образования связи), так и эа счет пары электронов одного атома — донора — и вакантной орбитали второго атома — акцептора (донорно-акцепторный механизм образования связи). [c.55]

По сравнению с элементами подгруппы железа и кобальта и его аналогов происходит дальнейшее спаривание (п—1)й-электронов стабилизация (п—1)й-подслоя. Поэтому высшая степень окисления кобальта и его аналогов оказывается ниже, чем у рутения и ос- ия. Для кобальта наиболее типичны степени окисления - -2 и +3, а для иридия степени окисления +3 и +4 примерно равноценны. Получены также соединения родия (VI) и иридия (VI). Для элементов подгруппы устойчивы координационные числа 6 и 4 (табл. 52). [c.594]

Аналогичное соотношение имеет место и для элементов подсемейства тербия. (Правда, вследствие спаривания 4/-электронов оно выражено менее отчетливо). Тербий (4/ б5 ) и диспрозий (4/1 б5 ) могут проявлять степень окисления +4, а иттербий (4/ б5 ) и тулий (4/ %5 ) + 2, Периодический характер изменения степеней окисления виден из следующего сопоставления [c.641]

Оно состоит переоценке роли спаривания спинов электронов, которое рассматривается как наиболее глубокая и важная причина образования химической связи. Между тем, непосредственного участия в образовании молекулы спины электронов не принимают и взаимодействия, благодаря которым атомы объединяются в молекулы, имеют чисто электростатическую природу. [c.157]

Оба единичных электрона на двух различных р-орбитах (предполагается, что они имеют противоположные спины) будут взаимодействовать между собой, обеспечивая образование дополнительной связи (тг-связь). В соответствии с этим объяснением двойная связь в этилене получается из одной простой связи или ог-связи, включающей частичное накладывание гибридизованных зр -орбит обоих атомов углерода, и я-связи, образуемой за счет спаривания двух электронов в результате частичного накладывания /)-орбит. [c.395]

Мы видим, что в методе ВС далеко не всегда возможно с достаточной степенью точности представить электронное строение молекулы одной структурой (т.е. в приближении полного спаривания). В наибольшей степени это относится к л-электронным системам. Мы уже приводили в качестве примера молекулу бензола. Другим примером может служить нитрат-анион. Ему также можно сопоставить несколько способов спаривания п-орбиталей [c.165]

Чтобы построить 0(1,2,3,4), надо сначала из каждой. пары функций а(/) и (/) составить N/2 двухэлектронных функций Y (4 /)=[а (О (У)—а (/) (i)]/V2 описывающих спаривание одноэлектронных спиновых моментов i-ro и /-го электронов. Но разбиение молекулярных электронов на пары (//) можно осуществить множеством способов. В нашем случае вариантов разбиения три [c.160]

Спаривание орбиталей можно представить графически. Для выбранных нами базисных структур гидрида бериллия соответствующие диаграммы примут вид [c.161]

Соединения углерода (П). Производные углерода (II) — это СО, С5, Н(>Ы. В молекуле оксида углерода (II) СО, как и в изоэлектрон-ной еу молекуле N2, имеется тройная связь. В интерпретации теории вален ных связей две связи образованы за счет спаривания 2/>-элект-ронов атомов СиО, третья — по донорно-акцепторному механизму за сче" свободной 2р-орбитали углерода и 2р-электронной пары кислорода [c.405]

Здесь штриховой линией обведены точки, изображающие орбитали ф1 и ф2 атома Ве. Стягивая эти точки в одну, мы переходим от диаграмм, выражающих спаривание орбиталей, к диаграммам, отображающим связи атомов. В данном случае структуры / и II приводят к одной и той же диаграмме атомных связей, которая идентична классической структурной формуле молекулы ВеНа [c.161]

Когда с молекулой нельзя соотнести одну схему спаривания, ее электронное строение может быть передано набором таких [c.165]

Заметим, что ни одна из резонансных структур сама по себе не отвечает реально существующему состоянию молекулы и не передает ее истинного строения. Развитая в рамках метода ВС концепция резонанса заменила классическое представление молекулы одной структурной формулой набором схем спаривания, дающим более полное и правильное представление о распределении электронной плотности. [c.166]

Возвращаясь к вопросу о реальности резонансных структур, укажем на такую аналогию (которая, впрочем, может рассматриваться больше, чем просто формальное сходство ситуаций). При решении физических задач часто приходится разлагать какой-то вектор, которому отвечает вполне реальная, экспериментально измеримая физическая величина, на компоненты. Сделать это можно, вообще говоря, разными способами. Обычно выбирают наиболее удобное, адекватное симметрии задачи и выбору системы координат, разложение. При этом далеко не всегда компоненты удается сопоставить с измеримыми физическими величинами, да это и не требуется. Аналогично, в методе ВС —полная волновая функция разлагается на компоненты , каждой из которых отвечает определенная схема спаривания орбиталей. Те схемы, которые входят в разложение с наибольшим весом, обычно включают в резонансный набор структур ВС. [c.169]

Спаривание спинов й вследствие диполь-дипольных взаимодействий [c.131]

Существует еще одно объяснение механизма реакции спаривания (без доказательств) при адсорбции полиметилбензола в порах метильные заместители сближаются, давая сначала этильные заместители, а при последующей диффузии в еще более узкую пору — изобутильный заместитель. Если бы этот механизм был справедлив, то в условиях работы вся радиоактивность была бы сосредоточена в газообразных продуктах С3 4- изо-С , а бензол был бы неактивным. Однако этого не наблюдалось, следовательно предложенный. механизм мало вероятен. [c.316]

В заключение можно отметить, что процессы гидрокрекинга отличаются большой специфичностью в отношении характера химических превращений сырья. Многие особенности этих превращений объясняются соотношением ионных и радикальных реакций в зависимости от природы катализатора и условий процесса. Некоторые необычные реакции, например спаривание метильных заместителей, скелетная изомеризация в ароматических углеводородах (обмен атомов углерода заместителей и кольца) характерны только для условий гидрокрекинга и для новых катализаторов [c.323]

Реакции этого типа получили название реакций спаривания . Малая роль реакции спаривания, низкая скорость гидрокрекинга и значительная роль гидрогенолиза кольца в случае триметилцик-логексана могут быть объяснены в рамках этой схемы тем, что распад [c.284]

Рис. 20-13. Объяснение теорией кристаллического поля различия между высокоспиновыми и низкоспиновыми комплексами. Расщепление -уровней кристаллическим полем, образуемым ионами Р , невелико, и энергия, необходимая для перевода двух электронов на верхний уровень, оказывается меньше энергии их спаривания с другими электронами. Поэтому в высокоспиновом комплексе СоР -элек-

В диамагнитном ионе ГNi( N)

электронов иона N1 + с освобождением одной З -орбитали [c.210]

Как было отмечено ранее (в разд. 1.4), электроны распределяются по квантовым ячейкам (орбиталям) в соответствии с прави-ж)м Хунда при достаточном числе ячеек в каждой из них располагается по одному электрону. Это объясняется тем, что электроны отталкиваются друг от друга и потому стремятся з анять разные орбитали. Для того чтобы перевести электрон с орбитали, где он один, на другую орбиталь, где уже имеется электрон, требуется затрата некоторого количества энергйи Р. Величина Р может быть определена квантовомеханическим расчетом. При наличии в ионе комплексообразователя большего числа электронов, чем число орбиталей с низкой энергией, возможны два варианта заполнения орбиталей электронами. При А < Я электроны центрального иона в комплексе занимают те же орбитали, что и в свободном ионе. Ион комплексообразователя находится в состоянии с высоким спином. Если же А > Я, то поле лигандов вызывает переход электронов в уже занятые ячейки с более низкой энергией. В результате спаривания электронов суммарный спин уменьшается, т. е. ион-комплексообразователь переходит в состояние с низким спином. [c.125]

Полученные Гейтлером и Лондоном (и впоследствии уточнен- ные другими исследователями) расчетные значения межъядерного расстояния и знергии связи в молекуле водорода оказались близки к экспериментально найденным величинам. Это означало, что нри ближения, использованные Гейтлером и Лондоном при решении уравнения Шредингера, не вносят суии стеенных ошибок и могун считаться оправданными. Таким образом, исследование Гейтлера и Лондона позволяло сделать вывод, то химическая связь в молекуле водорода осуществляется путем образования пары электронов с противоположно направленными спинами, принадлежащей обоим атомамДПроцесс спаривания электронов при образовании моле кулы водорода может быть изображен следующей схемой [c.121]

Энергия расщепления кристаллическим полем, Д , оценивается путем измерения энергии, поглощаемой при возбуждении одного электрона с уровня на уровень (рис. 20-12). Величина этой энергии очень важна при объяснении магнитных свойств комплексов. Если энергия А невелика, как в комплексе СоР , щесть -электронов иона Со расселяются по всем пяти -орбиталям (рис. 20-13), потому что при минимальном спаривании электронов достигается выигрыщ в энергии. И наоборот, если энергия расщепления, Д , достаточно велика по сравнению с энергией спаривания двух электронов на одной орбитали, больщая устойчивость достигается, если на каждой из трех орбиталей нижнего энергетического уровня 3, располагается по два спаренных электрона, а две орбитали верхнего уровня остаются вакантными. Такая ситуация реализуется в комплексе Со(ЫНз)й . Из-за различного числа неспаренных электронов в двух рассмотренных структурах ион Со (N113) + называется низкоспиновым комплексом, а ион СоР -высокоспиновым комплексом. [c.231]

Спаривание спинов, таким образом, оказывается лишь своего рода мнемоническим правилом или, по выражению Ван Флека, синдикатором образования химической связи в рамках модели Гайтлера — Лондона, но не объяснением природы этого явления. [c.158]

Заметим, что процедура антисимметризации сохра цяет указанное выше соответствие фг, ср/ ooy i, j), т. е, И при учете принципа Паули понятие спаривания электронов (а точнее, атомных орбиталей) сохраняется. Выше орбитальное спаривание было показано на глядно в виде диаграмм, которые называют диаграммами Румера. Здесь, правда, надо сделать оговорку,. [c.162]

Значки л и о соответствуют спариванию п- рли о-АО бензола. Так как 1 = ап =0,5, то (без у4ёта связи СН) [c.171]

Некоторые из первых попыток интерпретации СТВ были связаны с ароматическими радикалами, в которых неспаренный спин находится в гг-системе, как, например, в СбН5Н02 . Расчет осуществлялся по методу Хюкке.гтя, и для определения величины плотности неспаренного электрона у различных атомов углерода использовались квадраты р -коэффициентов углерода в МО, на которой находится неспаренный электрон. Экспфиментально наблюдаемое сверхтонкое расщепление обусловлено протонами цикла, которые ортогональны я-системе. Непосредственно на них плотность неспаренного электрона находиться не могла, но плотность неспаренного спина тем не менее на них ощущалась из-за так называемой спин-пол.чризации, или косвенного механизма. Мы попытаемся дать предельно простое представление этого эффекта, используя метод валентных схем. Рассмотрим две резонансные формы, представленные на рис. 9.15 для связи С — Н в такой систе.ме, в которой неспаренный электрон находится на р -орбитали углерода. В отсутствие взаимодействия между л- и а-системой (так называе.мое приближение идеального спаривания) мы можем записать волновые функции связывающей и разрыхляющей а-орбиталей, используя метод валентных схем [c.24]

Главный ациклпческий продукт —изобутан ароматические углеводороды в основном Сю —Сц, нафтены С7 —Сд. Отношение иаонарафины /<-иара-фины значительно выше термодинамически равновесного. Хотя, судя по высоким выходам ароматических углеводородов Сю —Сц, должно иметь место деметилирование, отсутствие заметных количеств метана (всего 3,6—10,3 моль на 100 моль превращенного продукта), этана, бензола, толуола указывает на необычную реакцию спаривания метильных заместителей в осколки Сд и изо-С [c.308]

Согласно представлениям Гейтлера и Лондона, водород способен к образованию молекулы Нг потому, что в его атоме имеется один неспаренный электрон, а гелий не может образовать молекулу Нб2 ввиду того, что оба электрона в атоме Не являются спаренными. Аналогично рассмотрим взаимодействие двух атомов Li. Электронное строение атома лития (ls 2s) (рнс. 1.34) таково, что в этом атоме имеется один неспаренный 25-электрон, поэтому за счет спаривания одиночных s-электронов можно ожидать образования молекулы LI2, аналогичной молекуле Нз. Действительно, молекула, LI2 существует. Энергия связи в молекуле Lis (1,03 эВ) приблизительно в четыре раза меньше энергии связи в молекуле Нг (4,48 эВ). Это обусловлено наличием около ядра лития перв ого электронного слоя, поэтому связь Li —Li значительно более длин-" ная, чем связь Н—Н (267 пм вместо 74 пм в молекуле Нг) кроме того, две пары электронов первого слоя сильно экранируют заряд ядра и отталкипаются друг от друга. Все это приводит к значи- тельному ослаблению связи. [c.81]

Просматривая указанные выше структуры электронных оболочек и подуровней, нетрудно заметить, что каждая нз них в достроенном состоянии обладает четным числом электронов. Конечно, случайности здесь быть не может, и в этом проявляется влияние стабилизирующего действия спаривания электронов. Впрочем, пользуясь более обширным материалом, можно было бы установить, что оно проявляется все же не в одинаковой степени для разных групп электронов. Так, х-электроны проявляют значительно более сильную тенденцию к образованию электронных пар (сравните, например, первые ионизационные потенциалы элементов первой, второй и третьей групп периодической системы, приведенные в табл. 1). В то же время р-электроны образуют р-подуро-вень обычно сначала в виде неспаренных электронов и лишь по исчерпании таких возможностей образуют электронные пары. Образование таких электронных пар играет значительную роль как в структурах атомов, так и в процессах образования связи между атомами —в образовании молекул. [c.43]

Рассмотрим заполнение t g и орбиталей несколькими -электронами в октаэдрическом поле. При конфигурациях , (Р и электроны располагаются на одной, двух и трех -орбиталях в соответствии с правилом Гунда (рис. 56). При конфигурации четвертый электрон может занять свободную орбиталь, для чего нужна энергия 10 либо одну из 2я-орбиталей, уже занятую одним электроном. Для этого нужна энергия на преодоление межэлектронного отталкивания Еотт на орбитали при спаривании. Если поле сильное (10 0 > 60 , ), произойдет спаривание электронов на 2й- 0рбитали, если слабое (100 < 0. . ), электрон займет е -орбиталь (рис. 56). Как видно, силь- [c.123]

В отличие от дальнодействующих сил о силах, возникающих на малых расстояниях, имеется сравнительно мало данных. Несмотря на то что природа этих сил более или менее ясна, теоретические расчеты оказываются либо неточными, либо слищком сложными для их практического использования. В случае когда два атома или две молекулы находятся настолько близко друг к другу, что их электронные оболочки перекрываются, в соответствии с принципом Паули происходит их искажение. Аналогичный эффект вызывается и кулоновскими силами, однако он принадлежит к числу вторичных эффектов. Если атомы первоначально имели заполненные электронные оболочки, то после сближения электроны препятствуют сближению атомов друг с другом, что приводит к увеличению плотности заряда в области, расположенг ной между атомами. В результате заряды ядер экранируются, вследствие чего будет происходить взаимное отталкивание атомов. Если атомы не имели заполненной электронной оболочки, то увеличение плотности заряда между ними может происходить за счет спаривания электронов, приводящего к образованию химической связи. Таким образом, короткодействующее силы отталкивания атомов и молекул имеют ту же природу, что и химическая связь. Короткодействующие силы часто называют перекрывающимися или валентными силами. Они называются также обменными силами из-за применяемого обычно математического метода, в соответствии с которым строится приближенная волновая [c.205]

Если обозначим межэлектронное и спин-орбитальное взаимодействие через р, то в тех случаях, когда Д<р, электроны центрального иона в комплексе занимают те же орбитали, что и в свободном ионе. Ион металла находится в состоянии с высоким спином (см. комплекс [РеРв] ). Если А>р, то кристаллическое поле вызывает переход электронов в ячейки с более низкой энергией, уже занятые одним электроном, в результате спаривания электронов спин уменьшается и ион металла находится в состоянии с низким спином (см. комплекс [Ре(СЫ) ] ). [c.48]

Влияние химического взаимодействия нефтяных коксов с сероводородом иа концентрацию ПМЦ исследовали на двух образцах. При этом возможно спаривание электронов свободных радикалов кристаллитов кокса с неспаренными электронами сульфгидрилыюй группы или серы, образующихся при диссоциации сероводорода. [c.151]

Высокая концентрация свободных радикалов обусловливает значительную химическую 1Ктнвиость нефтяных коксов. Многие авторы отмечают, что в интервале температур 300—800 °С углеродистые вещества легко взаимодействуют аммиаком, цианом, нарами серы, сероуглеродом, двуокисью серы, сероводородом, хлором [172, 211]. Подробное исследован е влияиия химического взаимодействия нефтяных коксов с сероводородом на концентрацию ПМЦ также проводили на двух образцах. При этом возможно спаривание электро[юв свободных радикалов кристаллитов кокса с неснареннымп электронами сульфгидрильной группы пли серы, образующихся ирн диссоциации сероводорода. [c.178]

Водные растворы солей олова (II) являются мягкими восстановителями. Растворы солей свинца (II) восстановительными свойствами не обладают. Ион РЬ + реально существует как в растворах, так и в твердой фазе, например РЬГг аналогичен СаРа. Устойчивость степени окисления +2 вызвана стабилизацией бя -оболочки за счет спаривания спинов. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология