Кислород молекулярный электронная структура

Электронная структура молекулы N0 лучше всего описывается методом МО (см. разд. 4.5.3). Молекула N0 имеет на один электрон больше, чем молекулы N2 и СО этот электрон находится на разрыхляющей орбитали. Таким образом, число связывающих электронов превышает здесь число разрыхляющих на пять. Это соответствует порядку связи 2,5 (5 2 = 2,5). Действительно, энергия диссоциации молекулы N0 на атомы (632 кДж/моль) имеет промежуточное значение по сравнению с соответствующими величинами для молекулы О2 (498 кДж/моль), в которой порядок связи равен двум, и молекулы N2 (945 кДж/моль), где связь тройная. Вместе с тем, по энергии диссоциации молекула N0 близка к молекулярному иону кислорода 0 (644 кДж/моль), в котором порядок связи также равен 2,5. [c.436]

Все перечисленные свойства обусловлены неповторимой электронной структурой атома углерода — отсутствием доступных для образования химических связей каких-либо других орбиталей, кроме одной 2л и трех 2р. По этой причине алканы обладают ничтожным запасом химического сродства по отношению к большинству химических реагентов и проявляют его исключительно в окислительно-восстановительных реакциях с атомами галогенов Р, СГ, Вг, синглетным молекулярным кислородом ( О2), атомарным кислородом О и др. Естественно, что в [c.312]

Перекиси типа КО ., Другой особый класс составляют перекиси, содержащие ион (Ог], в котором кислород имеет окислительное число %—. По своему окислительному состоянию ион этих перекисей занимает промежуточное место между ионом [02]2 и молекулярным кислородом О2. Его электронную структуру можно представить в виде [c.215]

Все эти элементы существуют в разнообразных молекулярных модификациях. Некоторые из них уже обсуждались для кислорода и серы, в гл. 5 была приведена часть фазовой диаграммы серы (рис. 5.14). В гл. 17 рассмотрена электронная структура молекулярного кислорода на основе теории молекулярных орбиталей, которая наиболее удовлетворительно объясняет экспериментальные данные о наличии у молекулярного кислорода двух неспаренных электронов на молекулу. [c.9]

Выяснение стереохимии и электронной структуры гем-кислородного комплекса в оксигенированной форме гемоглобина и миоглобина остается важной нерешенной проблемой химии гемопротеинов. Хотя наличие гидрофобного окружения гема, создаваемого главным образом боковыми цепями алифатических аминокислот гемового окружения [185], несомненно, существенно, как впервые предположил Ванг [184], необходимы количественные данные для объяснения экзотермичности образования кислородного комплекса гема и эндотермичности окисления его Ре(И)-катиона молекулярным кислородом [1861. Таким образом, значительная термодинамическая устойчивость оксигенированного комплекса [186] не получила объяснения на основе структурных данных. Поскольку в физиологических условиях оксигенированные производные участвуют в транспорте кислорода и запасании его в тканях и поскольку биологическая специфичность взаимодействия гем—кислород может определяться стереохимическими свойствами гем-кис-лородного комплекса, требуются дополнительные исследования для выяснения стереохимии лиганда и электронной структуры связи железо—кислород в гемоглобине и миоглобине. [c.75]

Химические свойства отдельных атомов в значительной степени определяют свойства соответствующих простых веществ, но не тождественны им. Любому химику известны примеры большого различия в химической активности веществ из одинаковых или химически подобных атомов атомарного и молекулярного водорода, кислорода и озона, красного и белого фосфора, меди и цинка и пр. Различие в химическом поведении веществ из одинаковых или химически подобных атомов вызвано различием в химических связях между ними. Вопросам химической связи посвящена следующая глава. Здесь мы сопоставим электронные структуры и химические свойства отдельных атомов. [c.106]

В нуклеиновых кислотах основными хромофорами являются пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые (цитозин и тимин у ДПК, цитозин и урацил у РПК) азотистые основания нуклеотидов. Наряду с к —< т1 -переходами (основная полоса при 260 нм) вклад в обш ее поглош ение дают и п —> т1 -переходы ( плечи в области 280 - 320 нм) с участием неподеленной пары электронов гетероатомов азота и кислорода. Электронную структуру нуклеотидных оснований исследовали с помош ью метода молекулярных орбиталей, в том числе с учетом взаимодействия л-электронов. В результате удалось получить значения плотностей зарядов, локализованных у отдельных атомов. На основании этих данных можно судить о связи реакционной способности с отдельными участками молекулы (А. Пюльман, Б.Пюльман). Так, оказалось, что электрон-акцепторные свойства аденина обусловлены в основном атомом С в положении 6, а электрон-донорные свойства — атомом С в положении 8. Эта закономерность также подтверждается и на примере пиримидиновых [c.363]

Таким образом, экспериментально установлено, что при 300 и -100 К на поверхности поликристаллического палладия происходит, главным образом, адсорбция молекулярного кислорода. Сравнение спектров адсорбции кислорода на палладии со спектром РдО позволило объяснить структуру в области -6.5 эВ как проявление химической связи. Появление дополнительного максимума В ( св 4.5 эВ), свидетельствующего об образовании поверхностного соединения с электронной структурой, подобной РсЮ, происходит только при нагреве палладия до -400 К. [c.98]

Помимо литья металлов, требующего полного расплавления и композиционного формирования расплава, имеется большое число операций термической обработки, в результате которых осуществляется молекулярная переориентация и перестройка кристаллической структуры металлов и сплавов. Для достижения такой перестройки необходимо обеспечить, как правило, нагрев металлической детали до температуры, при которой подвижность электронов и атомов в металле станет достаточной для перехода в новое состояние при заданной скорости. Однако при этом нельзя превышать температуры плавления. При выборе температуры необходимо учитывать вид термообработки. Соответствующие ему реакции взаимодействия между компонентами газовой фазы и металлом должны проходить при отсутствии окисления поверхности металла. Иными словами, нагрев металлического изделия должен осуществляться в атмосфере, свободной от кислорода. Если необходимая кристаллическая структура неустойчива при комнатной температуре, ее необходимо зафиксировать при повышенной температуре, т.е. охладить или закалить металлическую деталь с такой скоростью, при которой в дальнейшем не произойдет перестройки молекул. [c.316]

Метод ВС позволяет понять способность атомов к образованию определенного числа ковалентных связей, объясняет направленность ковалентной связи, дает удовлетворительное описание структуры и свойств большого числа молекул. Однако в ряде случаев метод ВС не может объяснить природу образующихся химических связей или приводит к неверным заключениям о свойствах молекул. Так, согласно методу ВС, все ковалентные связи осуществляются общей парой электронов. Между тем, еще в конце XIX века было установлено существование довольно прочного молекулярного иона водорода энергия разрыва связи составляет здесь 256 кДж/моль. Однако никакой электронной пары в этом случае образоваться не может, поскольку в состав иона Hj входит всего один электрон. Таким образом, метод ВС не дает удовлетворительного объяснения существованию иона. Далее, образование молекулы кислорода О2 описывается методом ВС как результат создания двух общих электронных пар. Согласно такому описанию, молекула О2 не содержит неспаренных электронов. Однако магнитные свойства кислорода указывают на то, что в молекуле О2 имеются два неспаренных электрона. [c.105]

Указанное находится в связи с особенностями молекулярной структуры перекисей как уже было отмечено выше, молекула кислорода содержит два связующих электронных дублета 0 0 при разрыве одного из них образуется двухвалентная группа атомов -О О- или -О—0-. Такая непосредственная связь между атомами кислорода характерна только для перекисей и носит название перекис-ной цепочки . Эта цепочка у нормальных окисей отсутствует. Например [c.497]

При приближенном решении задачи большую помощь может оказать знание некоторых экспериментальных характеристик системы (атома или молекулы), на основании которых формируются предварительные представления об ее электронной структуре. Например, парамагнетизм молекулярного кислорода 0 указьтает на существование в основном состоянии спинового магнитного момента, а следовательно, и на не-замкнутость электронной оболочки. В этом последнем утверждении предполагается наличие некоторых предварительных, а возможно, и интуитивных представлений об электронной структуре молекулы, [c.73]

Наибольшая прочность связей в окисле металла достигается прн образовании алмазоподобной молекулярной его структуры. В связи с этим в качестве критерия эффективности вещества можно принять степень приближения реальной структуры к идеальной структуре алмаза. Согласно результатам нашего анализа такое приближение возможно, если атом металла в окисле характеризуется следующей совокупностью свойств 1) присутствием определенного количества электронов, достаточного в сочетании с неподеленной парой электронов атома кислорода для возникновения хр -гибриди-зации электронов при отсутствии затруднений для s -> р-перехода [c.101]

Для реакций изотопного обмена в молекулярном водороде и взаимодействия водорода с кислородом обнаружена сходная зависимость удельной каталитической активности от электронной структуры металла. Довольно резкий максимум удельной каталитической активности лежит у последних металлов VIII группы, т. е. соответствует почти полному заполнению -зоны. Завершение заполнения -зоны при переходе от никеля к меди и от платины к золоту приводит к резкому снижению каталитической активности. Эта зависимость обусловлена влиянием электронной структуры мета.дла на характер и энергию поверхностного взаимодействия с водородом. На металлах с незаполненной -зоной адсорбция водорода протекает с большой скоростью и, даже при низких давлениях, отвечает покрытию значительной части поверхности. При адсорб-ционно-десорбционном механизме обмена максимальная скорость реакции достигается при заполнении поверхности катализатора хемосорбиро- [c.134]

На основании теории молекулярных орбиталей (МО), разработанной в основном Малликеном, Леннард-Джонсом и Поплом [3, 4], электронную структуру молекулы воды можно приближенно представить в виде восьми внешних электронов, движущихся по четырем эллиптическим орбиталям с двумя электронами на каждой (рис. 1.4). Оси двух из этих орбита-лей совпадают с направлением связей О—Н и угол между ними почти равен тетраэдрическому (109°). Ося двух других орбиталей лежат в плоскости, перпендикулярной плоскости Н—О—Н и проходящей через ядро атома кислорода. Оси [c.30]

Проведенные квантовохимические расчеты показывают, что дипольные моменты пероксидных радикалов сравнительно мало изменяются в зависимости от структуры заместителя. Спиновая плотность распределена между атомами в соотнощеиии 0,8 0,2,. а концевой атом кислорода несет отрицательнъгй заряд [28, 32, 33]. Все заместители К по отношению к пероксидной группе являются донорами электронов и увеличивают общий заряд на атомах кислорода. Неспаренный электрон находится на высшей занятой п о-о — разрыхляющей молекулярной орбитали. Она образована двумя р-орбиталями атомов кислорода. Энергия низшей свободной молекулярной орбитали, характеризующей электроноакцепторные свойства пероксидного радикала, уменьшается при переходе от третичных к первичным радикалам [28]. Таким образом, более высокая спиновая плотность электрона на концевом атоме кислорода и более низкая энергия низшей свобо дной молекулярной орбитали в первичном перок-сидном радикале по сравнению с вторичным и третичным радикалами позволяет понять одну из причин различия реакционной СПОСО0НОСТИ этих радикалов. [c.22]

Адсорбированные ионы кислорода образуют часть поверхности решетки и связаны подобно соседним ионам кислорода, уже присутствующим в решетке. За исключением ионов фтора, которые имеют практически те же самые размеры и поэтому могут достаточно хорошо присоединяться к незаполненному тетраэдру 3104, никакие другие анионы не могут заместить отрицательно заряженные ионы кислорода. Кроме того, поверхность кремнезема практически не заряжена в нейтральной среде, так как противоположно заряженные ионы водорода прочно связаны в форме нейтральных групп ОН. Если среда является щелочной, то ионы водорода замещаются ионами натрия, которые, будучи несходными с протоном, не могут входить в электронную структуру иона и поэтому более склонны к гидратации. В результате ионы натрия быстро ионизируются, причем, выделяясь из золя с отрацительным зарядом, они образуют характерный диффузный слой противоположно заряженных ионов... Непрерывное повышение молекулярного [c.43]

Из структурных данных для низкомолекулярных кислородных комплексов следует, что электронная структура связанного кислорода определяется не только стереохимическими деталями. Модели Полинга [173, 174] и супероксид-аниона [179, 180] приводят к одинаковой стереохимии координированного кислорода с расстоянием 0—0, большим, чем в свободной молекуле кислорода. Увеличение расстояния О—О, ожидаемое в рамках модели супероксид-иона, было недавно показано экспериментально при определении структуры комплекса o[N, М -этилен-быс-(бензоилацетон-иминид)] — (пиридин)Ог [181]. В этом мономерном кислородном комплексе угол Со—О—О составляет 126° и расстояние О—О (126 пм) практически совпадает с расстоянием, наблюдаемым для супероксид-аниона. Кроме того, методами рентгеноструктурного анализа [182] соли Васка 1г(0г)С1(С0) [Р(СбН5)з]г — синтетического переносчика молекулярного кислорода [1831 — показано, что, хотя оба атома кислорода эквидистантны относительно катиона иридия(П), т. е. связывание кислорода происходит в соответствии с моделью Гриффита [175], наблюдается увеличение расстояния 0—0 до 130 пм. При связывании кислорода этот комплекс остается диамагнитным 183]. Следовательно, на основании только стереохимических данных нельзя однозначно определить электронную структуру связи, образующейся при обратимом присоединении молекулы кислорода к гемовому железу. [c.74]

Если же сравнить константу ква рупольной связи для монокристалла 020 с константой для свободной молекулы, то последняя окажется почти на 30% больше первой. Такое резкое различие приписывается изменениям электронной структуры, вследствие образования водородных связей. Расчеты по методу МО ЛКАО показали правильность этого предположения [4, 5]. При вычислении градиента поля на дейтроне в свободной молекуле ОзО предполагалась тетраэдрическая гибридизация 25- и 2р-орбиталей кислорода. Рассматривалось следующее распределение заряда а) точечный заряд +6 на ядре кислорода, которое включает внутреннюю оболочку электронов б) пара электронов на молекулярной орбитали рассматриваемой ОВ связи в) один электрон на тетраэдрической гибридной орбитали вдоль другой ОО связи г) две пары электронов на оставшейся тетраэдрической гибридной орбитали. При использовании экспериментального расстояния 00, равного а = 0,96 А, константа квадрупольной связи получилась равной e QqD = 385 кгц (г] = 0,08), что вполне удовлетворительно согласуется с экспериментом e Qqo = 312 кгц и г, = 0,12). [c.180]

Рассматриваемые представления позволяют связать каталитич. активность полупроводников с другими свойствами, определяемыми их электронной структурой — работой выхода электронов, электропроводностью, энергией активации электропроводности и др. Во многих случаях наличие такой связи было экспериментально доказано. Как известно, многие свойства примесных полупроводников, в частности электропроводность и работа выхода, могут меняться в широких пределах путем введения добавок. Так, введение в состав №0 небольшой добавки ЫзО значительно увеличивает электропроводность и повышает работу выхода оказалось также, что значительно возрастает и каталитич. активность в отношении реакций разложения гидразина и закиси азота. Добавка 1П2О3 оказывает противоположное действие как па электропроводность и работу выхода, так и на каталитич. активность в отношении указанных реакций (Н. П. Кейер). Добавки сульфатов щелочных металлов к У. 05 резко повышают как электропроводность, так и каталитич. активность в отношении реакций окисления 80. , Нз и гомомолекулярного изотопного обмена кислорода. В большинстве случаев соотношения оказались, однако, более сложными и часто плохо согласующимися с выводами теории. Так, добавки 1поОз снижают, а повышают электропроводность в реакции окисления СО на упомянутых выше катализаторах из №0. Введение в Ое добавок Оа и 8Ь, изменивших концентрацию свободных электронов и дырок на 8 порядков, не привело к изменению каталитич. активности в отношении реакции изотопного обмена в молекулярном водороде. Отсюда следует, что адсорбция водорода на Ое протекает без участия свободных электронов или дырок из объема полупроводника. [c.234]

Электронную структуру карбонильной группы и ее изменение при электронных переходах можно рассмотреть на примере простейшего представителя этого класса соединений — формальдегида. В основном состоянии молекула формальдегида плоская, относится к точечной группе симметрии Сг . Валентная оболочка содержит 12 электронов — по одному у каждого атома водорода Is(Hi) и ls(H2), четыре у атома углерода 2р (С) и (2sp2( ))3 и шесть у атома кислорода 2р с(0), 2py 0)Y, 2sp 0)Y. Эти электроны распределены по два по следующим связывающим молекулярным орбиталям а-орбитали С—Н-связей, а-орбиталь С—0-связи, [c.59]

Для описания большинства молекул, имеющих замкнутые оболочки, используется простая идея равновесная геометрия соответствует основному синглетному состоянию, а возбужденные состояния сильно отличаются от него. Однако для некоторых относительно нестабильных систем, таких, как ион карбения, могут возникать интересные конформационные проблемы, связанные с включением соседних валентных структур. Однако для молекул с открытой оболочкой ситуация иная. Термин открытая оболочка означает, что количество доступных для электронов низколежащих валентных атомных или гибридных орбиталей превышает общее число электронных пар. Например, в метилене два электрона углерода могут располагаться на одной из двух орбиталей (р и гибридной зр ). В молекуле кислорода два электрона могут находиться на одной из двух антисвязывающих молекулярных 7г-орбиталей, расположенных на двух атомах кислорода. Для таких систем можно построить набор относительно низколежащих состояний. Здесь мы рассмотрим следующие молекулы [c.67]

Химические свойства. Химические свойства молекулярного кислорода являются следствиями электронного строения его молекулы. Электронная структура молекулы О2 позволяет ей принимать один или два электрона на разрыхляюш ие т1 2р-орбитали [c.459]

Рассмотрим молекулярно-орбитальный подход к описанию электронной структуры наиболее распространенных октаэдрических (рис. 103) комплексных соединений переходных металлов. Пусть это будут металлы Сг, Мп, Ре, Со с их атомными орбиталями Зс/, 45 и 4р, которые предстоит объединить в молекулярные орбитали с парами электронов, присоединяющихся к металлу лигандов. Это могут быть неподеленные пары электронов кислорода, серы, азота, фосфора, окиси углерода и т. д. или я-пары олефинов, ароматических циклов и т. д. На рис. 104 представлены атомные орбитали металла, используемые для образования октаэдрического комплекса и приближающиеся к ним орбитали электронов лигандов, участвующие в образовании молекулярных орбиталей. Лищь Зй г -орбиталь изображена без приближающихся орбиталей лиганда. [c.420]

Физическая природа возбужденных состояний макромолекул, ответственных за явление последействия, как в наших опытах, так, по-видимому, и в экспериментах с живыми объектами, окончательно еще не установлена и подлежит дальнейщему изучению. Имеем ли мы здесь дело с замороженными свободными радикалами, с непарными электронами, захваченными в ловушки , или с иным видом нарушения электронной структуры макромолекулы белка, пока сказать трудно. В этой связи обращает на себя внимание далеко идущий параллелизм описываемых процессов с аналогичными явлениями, наблюдаемыми методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) н другими методами при облучении белковых веществ и полимеров. Как было показано в последнее время [10], спектры ЭПР, возникающие при облучении сухих препаратов белков, свидетельствуют о существовании в структуре белковой молекулы двух сортов ловушек неспаренных электронов, соотношение между которыми различно у разных объектов. Один сорт ловушек может атаковаться молекулярным кислородом среды, и при этом соответствующий спектр ЭПР видоизменяется или дал<е исчезает. В то же время неспаренные [c.144]

Атомно-молекулярными поглотителями являются молекулы или ионы, содержащие атомы с неэкранированными незаполненными электронными ячейками. Такой электронной структурой обладают металлы с атомными номерами 22—29, 41—46, 73—79 и 92. В этом случае возможны переходы не только электронов с низших уровней на незаполненную ячейку такого атома, но и переходы электронов между этой ячейкой и координационными группами, ее окружающими. Следовательно, спектр поглощения соединения одного из таких элементов зависит также от природы координационных групп. Этот факт можно проиллюстрировать большими различиями в окраске соединений двух- и трехвалентного кобальта. У некоторых ионов, как, напрнмер, СтО . МПО4 и ио " " имеются пустые ячейки непосредственно под уровнями валентных электронов, так что возможны переходы с нижних уровней на пустые ячейки. Броуд [117] считает, что координационная ячейка атомов кислорода в ионе перманганата экранирует третий подуровень и что это является причиной отчетливой семикомпонентной структуры его главных полос поглощения. Однако четыре кислородных атома в ионах хромата и манганата не дают заметного экранирования. [c.313]

Еще во времена Бенджамина Франклина и Джона Дальтона высказывалось предположение, что силы взаимодействия между частицами материи должны иметь главным образом электрическое происхождение. Однако поскольку одноименные заряды отталкиваются друг от друга, существовало неправильное мнение, что между одинаковыми атомами не могут возникать связи тем не менее в настоящее время все хорошо знают, что большинство распространенных газов состоит из двухатомных молекул Н2, N2, О2, р2, С12 и т.д. Эта грубая ошибка привела к почти полувековой путанице с молекулярной структурой и атомными массами так, полагали, что газообразный водород описывается формулой Н, а не Н2, воду описывали формулой НО вместо Н2О, а кислороду приписывали атомную массу 8 вместо 16. Лишь в 1913 г. Льюис ввел представление о том, что электронные пары являются тем клеем , который соединяет между собой атомы с образованием ковалентных связей, однако теоретическое объяснение роли электронных пар было дано спустя еще 20 лет. Опыты Фарадея показали, что заряды на ионах всегда кратны некоторым элементарным единицам заряда, причем моль этих зарядов составляет 1 Р, а Стоней назвал эту элементарную единицу заряда электроном. Однако Стоней отнюдь не отождествлял электрон с какой-либо частицей, которую можно было попытаться изолировать и исследовать. [c.47]

Нечетный электрон в молекуле СН так и остается неспаренным. Наличие у атома или молекулы одного или нескольких неспаренных электронов обусловливает физическое свойство, называемое парамагнетиз.чо.ч мы будем обсуждать его подробнее в следующей главе. Эксперимент показывает, что молекула СН парамагнитна, и это согласуется с наличием в ней неспаренного электрона, предсказываемым льюисовой структурой молекулы. Однако не все парамагнитные молекулы легко описать при помощи льюисовых структур. Молекулой с кратными связями и особенно труднообъяснимым (в рамках теории Льюиса) парамагнетизмом является О2, которая имеет в основном состоянии два неспаренных электрона и, следовательно, должна быть парамагнитной. Для объяснения таких магнитных свойств молекулярному кислороду пришлось бы приписать необычные структуры [c.470]

Информативность метода увеличивается, если определять энергии электронов на атомах и металла, и лигандов. Определение энергии связи 1б -электронов на атомах лиганда и 2р-электронов центрального нона в комплексах [Со1тЛ2(02) ] позволило определить структуру активного центра металл—молекулярный кислород, степень окисления кобальта в оксигенированном и деокси-генированном комплексах, установить изменеиие ЭСЭ на различных фрагментах комплексов при вхождении в исходный комплекс различных лигандов. Аналогичные исследования комплексов -металлов с макроциклами, содержащими четыре атома азота, по измерению методом РЭС энергии связи 1.ч-электронов атомов азота и 2р-электронов ионов металлов позволили выяснить зависимость этой энергии от заместителей в макроцикле, от типа взаимодействия металл— донорный атом макроцикла и от природы аксиальных лигандов. [c.261]

Смотреть страницы где упоминается термин Кислород молекулярный электронная структура: [c.58] [c.84] [c.125] [c.117] [c.335] [c.17] [c.68] [c.215] [c.84] [c.327] [c.128] [c.50] [c.264] [c.234] [c.82] [c.119] [c.82] [c.119] [c.76] [c.95] [c.354] [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология