Электронный заряд

Начиная с 50-х годов, получило развитие новое направление в разработке методов оценки реакционной способности молекул на основе представлений квантовой теории химической связи. Особенностью этого направления являются определение реакционных центров в молекулах исходя из молекулярной структуры и разработка методов оценки относительной реакционной способности молекул. Так, в методе Хюккеля реакционная способность молекул качественно характеризуется индексами реакционной способности плотностью электронного заряда, индексом свободной валентности, энергией делокализации и др. (см. 37). В методе МО ЛКАО была показана особая роль граничных молекулярных орбиталей. В 60-х годах Вудвордом и Хоффманом было сформулировано правило сохранения орбитальной симметрии в синхронно протекающих элементарных химических актах. Все эти положения получили логическое завершение в методе возмущенных молекулярных орбиталей (метод ВМО). [c.583]

Как оценить величины зарядов Электроны заполненных уровней заслоняют электроны внешнего уровня от ядра. Допустим, у нас есть атом, в котором полностью заполнены уровни 1 и 2. На внешнем третьем уровне 2 электрона. Всего 2+8+2=12 электронов. Заряд ядра +12. При этом часть этого заряда расходуется на притяжение 2-х заполненных уровней. Добавим еще один протон и еще один электрон. Заряд ядра станет +13. Однако та часть этого заряда, которая расходуется на притяжение 2-х заполненных уровней, остается прежней. Значит, увеличивается доля заряда, который удерживает электроны внешнего уровня. Чем больше электронов на заполненных уровнях, тем больший положительный заряд удерживает электроны внешнего уровня. Значит, чем больше электронов на внешнем уровне, тем сильнее они [c.49]

В квантовой механике для учета размерности различных величин чаще пользуются так называемыми атомными единицами. В атомной системе единиц запись всех уравнений и выражений теории строения атомов и молекул значительно упрощается и легче проследить их физический смысл. В этой системе приняты за единицы массы , заряда электричества, длины, энергии величины масса электрона, заряд протона, среднее расстояние электрона от ядра в наиболее устойчивом состоянии атома водорода, удвоенная энергия ионизации атома водорода, соответственно. Единице приравнена также величина к/ 2п), называемая единицей действия. Атомная система единиц применяется и в настоящем разделе пособия. В таблице 2.1 приведены некоторые соотношения между атомными единицами и единицами СИ. [c.47]

Дипольный момент молекулы непосредственно связан со степенью ее ионности, т. е. с величиной, характеризующей избыток электронного заряда на атоме В в молекуле А—В [218] [c.202]

Хотя отношение заряда электрона к его массе было измерено Томсоном в 1897 г., абсолютную величину заряда электрона удалось установить только в 1911 г., когда Роберт Милликен (1868-1953) поставил остроумный опыт, иллюстрируемый рис. 1-13. Он впрыскивал пульверизатором мельчайшие капельки масла между горизонтально расположенными пластинами конденсатора и затем облучал эти капельки рентгеновскими лучами. Возникающие при ионизации воздуха электроны прилипали к капелькам масла, на которых таким образом возникало один, два или несколько электронных зарядов. Милликен сначала измерял скорость свободного падения заряженных капелек в воздухе с известной вязкостью. Затем он измерял напряжение, которое необходимо приложить к пластинам конденсатора, чтобы заставить капельки масла неподвижно повиснуть между пластинами. Он вычислил, что заряд на любой капельке масла всегда представляет собой целое кратное величины 1,602 10 Кл, и пришел к правильному выводу, что это и есть заряд 1 электрона. [c.50]

Особенности распределения электронного заряда в молекулах адсорбата и на поверхности адсорбента (пониженная или повышенная электронная плотность) проявляются при адсорбции на полупроводниках. В этих случаях проявляются специфические взаимодействия донорно-акцепторного типа, по своей природе близкие к рассмотренным выше специфическим взаимодействиям на гидроксилированных и ионных поверхностях. Часто эти взаимодействия переходят в еще более специфические и сильные с образованием поверхностных хемосорбционных комплексов. [c.500]

В результате захвата электрона заряд ядра атома уменьшается на единицу и в соответствии с законом смещения получается изотоп, который смещен в периодической системе относительно исходного на одно место с меньшим номером. Одновременно происходи" выделение кванта лучистой энергии в виде характеристического рентгеновского излучения, которое связано с переходом электрона с более удаленных уровней на уровень К. Так, ядерное уравнение перехода в путем К-захвата имеет следующий вид [c.68]

Количество электричества, равное 96485 Кл, получило название 1 фа-радей и обозначается символом Р. Законы Фарадея становятся очевидными, если принять во внимание, что 1 F-этo просто заряд 1 моля электронов, т.е. 6,022-10 электронов. Множитель 6,022-10 , позволяющий переходить от индивидуальных молекул к молям вещества, одновременно позволяет перейти и от I электронного заряда к 1 Г электрического заряда. Разумеется, в свое время Фарадей ничего не знал ни о числе Авогадро, ни о заряде электрона. Однако из проведенных экспериментов он смог сделать вывод, что заряды на ионах кратны некоторой элементарной единице заряда, так что 96485 Кл электричества соответствуют [c.43]

Следует заметить, что в межъядерной области молекулы Иг разностная электронная плотность Др (определяемая как разность электронных плотностей молекулы и составляющих ее свободных атомов) всюду положительна, тогда как в молекуле Ар отрицательна у ядер и достигает положительного максимума в центре связи. Таким образом, электронный заряд молекулы Нг сильно сжат между ядрами а у хотя и есть перекрывание 2з-АО, подобное сжатие заряда отсутствует в силу наличия атомных 152-оболочек и в межъядерной области появляются узловые плоскости. [c.200]

Как видно из этого уравнения, градиент поля в молекуле является чувствительной мерой плотности электронного заряда в непосредственной близости от ядра, поскольку уравнение (14.12) включает величину ожидания <1/г >. В первом члене суммирование проводится по всем ядрам, окружающим квадрупольное ядро, а во втором члене — по всем электронам. При известной молекулярной структуре первый член рассчитать легко. 7в обозначает заряд ядра любого атома в молекуле, отличающегося от ядра А, градиент поля на котором исследуется 0дв — угол между осью связи или осью вращения высшего порядка для А и радиус-вектором йдв, связывающим А с В. Второй член представляет собой градиент поля в молекуле, создаваемый электронной плотностью, и называется градиентом электрического поля Наконец, —волновая функция основного состояния и 0А —угол между связью или главной осью и радиус-вектором г для н-го электрона. Этот интеграл взять трудно. В приближении ЛКАО можно написать [c.270]

Эти реакции протекают с соблюдением так называемого Р-пра-вила, т. е. преимущественно разрывается связь, стоящая в -поло-жении к заряду, поскольку наличие в цени положительного заряда вызывает сопряжение с ним электронных зарядов всех связей, стоящих в Р-положении. Такое сопряжение, естественно, сильнее, чем сопряжение с неспаренным электроном. В отношении скоростей и превалирования того или иного типа превращения были сформулированы следующие правила [c.120]

При очень высокой полярности связи [ 1 л 3 10" Кл м (9Д)] электронный заряд на связывающей орбитали уже не распределен между двумя ядрами, а практически сосредоточен в области одного ядра, как, например, у ядра Р в молекуле ЫаР. Здесь связывающая орбиталь мало отличается от атомной орбитали фтора Хр,.т. е. [c.90]

Ингибиторы катодного действия, содержащие в молекуле функциональные группы с положительным суммарным электронным зарядом,(амины, амиды, имины и др.) обладают электроноакцепторными свойствами. В их присутствии увеличивается энергия выхода электронов из металла, в резуль- [c.58]

В этане = Ь = I — 1 =0. Чаще всего рассматривается заряд, создаваемый л-электронами. л-Электронный. заряд в этилене Ь = = = 1 — = 1 — 1 =0. Аналогично в ацетилене, где атом С участвует двумя р-электронами в л-связи, равен [c.112]

При этом электронный заряд перетекает частично с центрального атома на лиганды (так называемое обратное связывание). Так как заряд перетекает на разрыхляющую орбиталь, связь в лиганде между С и О ослабевает, из тройной становится двойной. Поскольку на а-связывающих орбиталях электрон переносится от лигандов к центральному атому, а на <1—л-орбиталях в обратном направлении, достигается равномерное распределение электронной плотности в координационном соединении. Итак, в карбониле Сг(СО)в, как и в других карбонилах, связь возникает в основном за счет обобществления в комплексе электронов неподеленных пар молекул СО и внешних электронов атома металла. [c.128]

Если у неполярной молекулы имеются легко поляризуемые электроны, например, л-электроны у бензола, возможно образование соединений с ионом металла путем частичного переноса л-электронного заряда на свободную орбиталь катиона комплексы с переносом заряда, например А + СдНе). [c.136]

Согласно Н. Д. Соколову, при образовании водородной связи помимо чисто электростатического эффекта взаимодействия полярных связей А— Н и В—Кз происходит делокализация электронного заряда, т. е. частичный перенос заряда от молекулы донора В—К2 к молекуле акцептора —Н. Для упрощения рассмотрим только мостик А—Н...В. В связи А—Н положительный заряд на самом атоме Н мал. Но в процессе образования Н-связи электронный заряд с атома Н перетекает на атом А, тем самым высвобождая 5-орбиталь водорода для приема от атома В электронного заряда неподеленной [c.137]

Окислительные числа атомов в соединениях ковалентной природы определяются при условном расчете, что каждый оттянутый от атома электрон придает ему заряд, равный Ч-1, а каждый притянутый электрон — заряд, равный —1. [c.52]

Рассмотрим теперь способность к перераспределению электронных зарядов на атоме X и связи X—а при возмущении реагентом г какого-то другого атома [х или какой-то другой связи х—V субстрата 5 (рис. 4.1). Для описания способности к перераспределению электронных зарядов на атомах и связях под влиянием возмущения используют величины, называемые взаимными поляризуемостями атомов и связей. Эти величины вводят в рассмотрение следующим образом. Найдем изменение заряда на атоме К субстрата при изменении кулоновского интеграла а , происходящем, когда реагент атакует атом (х субстрата. Величину, характеризующую изменение заряда при изменении кулоновского интеграла а , определяют согласно Коулсону и Лонге-Хиггинсу в виде [c.56]

MOB с наибольшим электронным зарядом. Противоположное утверждение (максимальная скорость реакции у атомов с наименьшим электронным зарядом) справедливо для нуклеофильных реакций. [c.60]

Упомянутые выше нарушения нормального порядка заполнения энергетических состояний в атомах лантана (появление Ъс1-, а не 4/-электрона) и керня (появление сразу двух 4/-электр(люи) и аналогичные особенности в построении электронных структур атомов элементов седьмого периода объясняются следующим. При увеличении заряда ядра электростатическое притяжение к ядру электрона, находящегося на данном энергетическом подуровне, становится более сильным, и энергия электрона уменьшается. При этом энергия электронов, находяншхся на разных подуровнях, иэмеипстся неодинаково, поскольку по отношению к этим электронам заряд ядра экранируется в разной степени. В частности, энергия 4/-электронов уменьшается с ростом заряда ядра более резко, чем энергия 5 -электроиов. (см. рис. 24). Поэтому оказывается, что у лантана (2 = 57) энергия 5с электронов ниже, а у церия (2 = 58) выше, чем энергия 4/-электронов. В соответствии с этим, элек- [c.98]

Уравнение (1,108) допускает интерпретацию величин r как задающих вероятность пребывания электрона, находящегося на i-й молекулярной орбитали в области г-го атома. Проведя суммирование по всем т занятым орбиталям, на каждой из которых находится по t),. электронов, получим полный л-электронный заряд на атоме р, [c.39]

Молекула представляет собой достаточно устойчивую совокупность атомов, связанных валентными связями. Ее особенности становятся понятными, если представить молекулу как динамическую квантовую электронно-ядерную систему. Это система атомных ядер и такого количества электронов, заряд которого равен сумме положительных зарядов атомных ядер, причем валентные электроны, находясь в волновом движении между всеми атомными ядрами, стягивают их и сближаются с ними насколько это возможно, что резко снижает потенциальную энергию системы, придает ей устойчивость. Если в подобной системе имеется некоторое число неспаренных электронов, то это свободный радикал — частица гораздо менее устойчивая, чем молекула, так как радикал не выдерживает столкновения с другими радикалами или молекулами если в данной электронно-ядерной системе имеется избыточный заряд, [c.82]

В одном из предельных случаев атом V может быть каким-либо металлом, например Na, К или М . В таком случае пара электронов, обобществляемая атомами V и О, полностью переносится к кислороду, в результате чего образуется ионное соединение, содержащее ион ОН. Окруженный дополнительным электронным зарядом атом кислорода в ионе ОН не вызывает сильного притяжения электронной пары, которую он обобществляет с атомом водорода. Поэтому связь ОН в ионе ОН поляризована незначительно. Этим объясняется неспособность атома водорода в группе ОН переходить к растворителю в виде иона Н (водн.). Поэтому соединения описываемого типа обладают основными свойствами. [c.97]

В результате поляризующего действия катиона внешнее электронное облако аниона смещается (рис. 4.39). Происходит как бы обратный перенос части электронного заряда от аниона к катиону. Это и приводит к тому, что эффективные заряды атомов в ионном соединении оказываются меньше целого заряда электрона. Рис. 4.39 показывает также, что в результате поляризации электронные облака катиона и аниона оказываются неполностью разделенными и частично перекрываются, так что связь между атомами из чисто ионной превращается в сильно полярную ковалентную связь. [c.146]

Если обе фазы — металлы, то в о<5мене между ними участвуют электроны, заряд которых ггР——Р. Уравнение (10.10) для этого случая можно переписать в следующем виде [c.215]

Распад. --Частица — электрон. р -Распаду предшествует процесс Че + р, протекающий в ядре таким обраяом, при испускании электрона заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число ие изменяется. Дочернее ядро — изобар исходного—принадлежит элементу, смещеино.му на одну клетку к концу периодической системы от места матсрниского элемента Э Че . [c.49]

Попытаемся представить себе, что произойдет со связью Н—Р, если энергия Ь-орбитали атома водорода постепенно понизится. Различие в энергиях между молекулярной орбиталью ст и двумя атомными орбиталями, из которых она образовалась, постепенно уменьщится и вклады атомных орбиталей в молекулярную орбиталь ст уравняются. Неравномерность в распределении электронного заряда должна снизиться, и в молекуле постепенно возникает полностью симметричная ковалентная связь такого типа, как в р2 или в Н2. К такой ситуации гораздо ближе связь в молекуле НС1, поскольку первые энергии ионизации атомов Н и С1 довольно мало отличаются друг от друга 1310 и 1255 кДж-моль соответственно. В молекулах НС1, НВг и Н1 связи значительно ближе к чисто ковалентной, а разделение зарядов между атомами намного меньще, чем в НР. [c.535]

Встречаются другие случаи, когда приходится пользоваться специальными единицами, потому что полученные прямым путем единицы системы СИ оказываются слишком неподходящими по величине. Например, заряд электрона или иона, образованного в результате потери одного электрона, имеет величину 1,602189 10 Кл. Однако в химической литературе никогда не указывают, что, скажем, ион натрия имеет заряд такой величины либо даже 0,16022 аттокулона (аКл), хотя с точки зрения системы СИ это было бы совершенно правильно. Вместо этого определяют специальную единицу заряда, равную величине заряда электрона, и выражают заряды на ионах через эти электронные заряды. При этом часто даже не осознают, что электронный заряд представляет собой специальную единицу. Если строго придерживаться системы СИ (немногие ученые приняли бы это), следовало бы отказаться от электронного заряда и выразить заряд, например, на ионе алюминия как -I- 0,4807 аттокулона, вместо того чтобы записать его просто как + 3 (электронных заряда). [c.444]

С появлением квантовой механики возникло пред-ста 5ление о непрерывном характере распределения электронного заряда в атомах, молекулах и твердых телах, что коренным образом отличало новую квантовую теорию, построенную в 1925—1926 гг., от старой теории Н, Бора (1913 г.). Вероятностная интерпретация волновой функции уточнила это представление, показав, что фактически речь идет о непрерывном [c.142]

Уравнение (1.38) легко может быть получено теоретически. Как мы знаем, рентгеновский спектр обусловлен переходами электронов на внутренних оболочках атома. Для атомов и ионов с одним электроном терм выражается соотношением (1.6). Видоизменим это соотношение применительно к электрону на одной из внутренних оболочек атома. Электроны, находящиеся на большем расстоянии от ядра, чем рассматриваемый, оказывают малое влияние на энергию последнего, так как они значительно менее прочно связаны с ядром их воздействием на рассматриваемый электрон можно пренебречь. Те электроны, которые находятся между рассматриваемым электроном и ядром, уменьшают притяжение электрона к ядру. Этот эффект можно формально рассматривать как уменьшение действующего на электрон заряда ядра иа некоторую величину Ь, называемую постоянной экранирования. Тогда выражение для терма приобретает вид Т =/ [ (2 — Ь). Отсюда можно найти волновое число [c.36]

Как показали Гейтлер и Лондон, электронная плотность в области между ядрами в молекуле Нг оказывается выше, чем простое наложение электронной плотности атомов. Эта повышенная плотность электронного заряда между ядрами удерживает их вместе, поскольку пребывание двух электронов в поле двух ядер энергетически выгоднее нахождения каждого из них в поле одного ядра. Пара электронов, ставшая общей двум ядрам, обусловливает химическую связь в молекуле. Так как функция (18.1) симметричная, то из принципа Паули следует, что образование молекулы На с такой функцией возможно только, если спины электронов антипараллельны. Полная волновая функция Фмол будет при этом антисимметричной по отношению к перестановке координат электронов. [c.55]

В заключение рассмотрим полученные Р. Бейдером (1967) на основе наиболее точных раснетов ССП МО ЛКАО карты электронной плотности для двухатомных молекул от до Р (рис. 28). Хорошо заметна осевая симметрия электронного облака. Видно, как возрастает электронный заряд в межъядерной области и сокращается межъядерное расстояние в направлении от к N2 — молекуле е тройной связью как уменьшается этот заряд и растет расстояние между ядрами от N2 к р2 по мере накопления электронов на разрыхляющих орбиталях. [c.82]

Ассоциация молекул и структура жидкостей и твердых тел. Молекулы таких жидкостей, как НР, вода и спирты, могут при образовании водородных связей выступать как акцепторы и доноры электронного заряда одновременно. В результате этого образуются димеры (НР)з, (Н.,0)2, (СНзОН)2, трнмеры, тетрамеры и т. д., пока тепловое движение не разрушит образовавшегося кольца или цепочки молекул. Когда тепловое движение понижено, через водородные связи создается кристаллическая структура. Известная аномалия плотности воды и льда обусловлена водородными связями в кристаллах льда каждая молекула воды связана с четырьмя соседями водородными связями через две неподеленные пары атома кислорода молекула образует две докорные Н-связи и через два атома Н —две акцепторные. Эти четыре связи направлены к вершинам тетраэдра. Образующаяся гексагональная решетка льда благодаря этому не плотная, а рыхлая, в ней большой объем пустот. При плавлении порядок, существующий в кристалле (дальний порядок), нарушается, часть молекул заполняет пустоты, и плотность жидкости оказывается выше плотности кристалла. Но в жидкости частично сохраняется льдообразная структура вокруг каждой молекулы (ближний порядок). Эта структура делает воду уникальным по свойствам растворителем. Ассоциация через водородные связи приводит к аномально высоким значениям диэлектрической проницаемости таких жидкостей, как НС , НзО, метанол и др. Водородные связи типа —СО...Н—N1 — [c.139]

Сущность каталитического действия Н+ в рассмотренных реакциях заключается в том, что электрофильный реагент Н+ имеет свободную (незанятую) орбиталь и избыточный положительный заряд. Свободный энергетический уровень Н+ может взаимодействовать с энергетическими уровнями несвязывающих орбиталей, а также с верхними заполненными молекулярными орбиталями кислорода. На свободную орбиталь Н+ смещается электронный заряд с несвязывающей или верхней заполненной орбитали кислорода. В результате возникает связь донорно-акцепторного типа между протоном и атомами кислорода. Распределение электронной плотности в молекуле изменяется. За счет понижения электронной плотности на связях — прочность их понижается, молекула поляризуется. [c.625]

Считают, что атомы или (руппы атомов, оттягивающие иа себя электронную плотность (можно сказать, электронный заряд), обладают отрицательным индуктивным (инс)укционньш) эффектом (-1 Но есть группы, которые могут отталкивать электроны вглубь углеводородной частт молекулы. Такие груткгы обладают по] о.жшпельньш индуктивным эффектом (+1 [c.184]

Если В раствор (а) прместить инертный электрод Ст. е. не посылающий в раствор собственных ионов), например платиновую пластинку, то на границе данного электрода и раствора возникает скачок потенциала. Возникновение этого так называемого окислительно-восста-новительного потенциала может быть объяснено следующим образом. Ионы восстановителя, находящиеся в растворе, попадая на платиновую пластинку, способны отдавать электроны. Таким образом, платиновая пластина, приняв электроны, зарядится отрицательно, а раствор вблизи пластины счет накопления положительных ионов окисленной формы зарядится положительно. Окис-лительно-воестановительные потенциалы систем (а) и (б) можно рассчитать по формуле Нернста (см. раздел IV, работа 1) [c.128]

V элементов соседних подгрупп (в одном периоде) разница электроотрицательностей больше, чем у элементов соседних периодов (в одной группе). Попробуйте объяснить это. Используйте простейшее приближение чисто электростатического взаимодействия и сопоставьте, как изменится сила притяжения при увеличении радиуса аггома в 2 раза и как изменится та же величина при увеличении числа электронов (заряда). [c.53]