Электростатическая энергия связе

Специфика анионной нолимеризации на оксо-анионах состоит в том, что в связи с высокой электроотрицательностью кислорода заряд здесь значительно более локализован и электростатическая энергия связи ионной пары существенно выше, чем для соответствующих [c.346]

Рассмотренные в этой главе типы химической связи в твердых телах систематизированы в табл. 14-3. Ионные, или электростатические, связи, а также ковалентные связи характеризуются энергией связи порядка 400 кДж моль Металлические связи могут иметь различную прочность, однако она сопоставима с прочностью ионных и ковалентных связей. Водородные связи намного слабее энергия связи между атомами О и Н до- [c.639]

Да-в— нормальная ковалентная энергия связи . Логику вывода уравнения (4) удобно проследить по статье [32], где процесс комплексообразования в газовой фазе расчленяется на три стадии передачу электронов от лиганда к катиону металла, электростатическое взаимодействие между образовавшимися частицами и образование ковалентных связен. [c.184]

Неквантовые определения основаны на анализе взаимодействий ионов, рассматриваемых как жесткие сферы, заряды которых рав- Ы ионным зарядам. Энергия связи между такими ионами кр определяется электростатическим (кулоновским) взаимодействием — путем суммирования произведений энергий взаимодействия одного иона со всеми ионами кристалла на число пар таких ионов в грамм-молекуле кристалла [c.13]

У ионных кристаллов (рис. 1.9, 6 решетка построена из чередующихся ионов с противоположными зарядами, связь между которыми осуществляется за счет сил электростатического взаимодействия — кулоновских сил. Хотя энергия связи в решетке этого типа такая же, что и у атомного [составляет (8 — 12) X X 10 кДж/моль], прочность тел с этой структурой значительно ниже, так как в них связь рассеянная , ненаправленная. Поэтому, представители кристаллов такого типа хотя и обладают большой прочностью, высокой температурой плавления, малой летучестью, низкими тепло- и электропроводностями, но хорошо растворяются в полярных растворителях. Таковы неорганические соли и большинство минералов. [c.37]

Металлические кристаллы (рис. 1.9, в) состоят из положительно заряженных ионов — катионов, между которыми размещаются покинувшие свои атомы электроны — так называемый электронный газ. Природа связи в этих кристаллах обусловлена электростатическим взаимодействием катионов с электронным газом. Энергия связи в решетке металлического типа на порядок меньше, чем в решетке вышерассмотренных типов и составляет 80— 120 кДж/моль. Поэтому их представители обладают меньшей твердостью, более низкой температурой плавления и большей летучестью, чем тела с рассмотренными типами структуры. Наличие свободных электронов в решетках металлического типа обуславливает высокую тепло- и электропроводность, а также — характерную для металлов пластичность (ковкость). Представителями кристаллов металлического типа являются исключительно металлы. [c.37]

Решение. Для ответа на этот вопрос необходимо рассчитать энергию связи частиц и длину связи Гд (расстояние между связанными частицами). Если заданы параметры электростатического отталкивания (ij)o, и, е) и молекулярного притяжения (Л), то можно рассчитать и построить график потенциальной энергии взаимодействия частиц I/(Л) и из него найти и r = 2a- -h . [c.224]

При данной величине отношения О 81 способность к комплексообразованию определяется энергией связи Ме—О. В приближенном виде энергия одной электростатической связи Ме—О при степени ионности ее в пределах 0,72—0,82 может быть вычислена по уравнению [c.186]

Увеличение работы адсорбции фактически означает увеличение энергии связи адсорбированного водорода с поверхностью платины с ростом pH раствора и является результатом дипольного характера связи Р1—Наде, приводит К электростатическому взаимодействию между ионами двойного электрического слоя и указанными диполями. В кислых растворах в области средних и малых заполнений по-. верхности адсорбированным водородом двойной электрический слой образован положительными зарядами металла и отрицательными зарядами анионов раствора. В щелочных растворах, как показывают адсорбционные данные, во всей области потенциалов двойной электрический слой образован отрицательными зарядами металла и катионами раствора. Если учесть, что диполь Р1—Н дд в области малых и средних заполнений поверхности обращен отрицательным концом к раствору, то, очевидно, присутствие анионов в двойном слое будет ослаблять энергию связи водорода с платиной, а присутствие катионов — ее увеличивать. [c.192]

Наконец, количественный расчет электростатического взаимодействия двух атомов водорода показал, что величина этой энергии составляет лишь около 10% энергии связи. [c.468]

Теория поля лигандов объединяет в той или иной мере идеи теории электростатического взаимодействия, метода валентных связей, теории кристаллического поля и метода молекулярных орбиталей. Теории поля лигандов и молекулярных орбиталей способны объяснить строение комплексов, энергию связи, магнитные свойства комплексных ионов, их окраску (спектральные свойства), а также иногда объяснить реакционную способность комплексных соединений. [c.210]

Атом водорода — устойчивая система. Поэтому вопрос об образовании иона На сводится к анализу изменения энергии системы при сближении протона с атомом водорода. Прежде всего надо рассмотреть, как изменяется при этом потенциальная энергия. Изменение потенциальной энергии связано с возникновением электростатического притяжения приближающегося протона к электрону атома Н и электростатического отталкивания между протонами. Это изменение потенциальной энергии равно [c.55]

Электростатические силы аддитивны. В ионном кристалле благодаря этому энергия связи на пару ионов выше, чем в молекуле. Однако ориентационное взаимодействие в общем случае не аддитивно, так как взаимная ориентация двух диполей мешает им ориентироваться относительно третьего. ПоЗтому эффект ориентационного взаимодействия уступает действию аддитивных диспе )сионных сил. Ориентационное взаимодействие наиболее существенно для сильно полярных молекул. [c.257]

В ней было показано, что . ) урав-. нение Шредингера справедливо не только для атома, но й для молекулы 2) химическая связь имеет электрическую. природу, поскольку в уравнении Шредингера в качестве потенциальной энергии рассматривалась только энергия электростатического взаимодействия ядер и электронов 3) электронная плотность в области между ядрами в молекуле На выше, чем простое наложение электронной плотности атомов 4) химическая связь обусловливается парой электронов, ставшей общей для двух ядер, в результате тождественности и неразличимости электронов 5) простая связь между атомами водорода осуществляется при условии, если их орбитальная собственная функция симметрична относительно координат обоих электронов, т. е. связь образуется парой электронов с антипараллельными спинами. Антипараллельность спинов является не причиной образования химической связи за счет магнитных взаимодействий, а выражением условий квантовомеханической микросистемы, в которой действуют электрические силы 6) отсутствие связи между атомами водорода вследствие понижения электронной плотности между ядрами имеет место при параллельных спинах их электронов 7) энергия связи определяется обменной и кулоновской энергией, а также интегралом перекрывания. Основную роль при этом играет обменная энергия, возникновение которой есть следствие учета квантовомеханического принципа неразличимости электрона (их обмен местами не имеет физической [c.80]

Из табл. 15 видно, что энергия связи в СЬ больше, чем в Вг2, а в Вгг больше, чем в Ь. Казалось бы, все логично объясняется два атома галогена удерживаются друг около друга парой электронов, находящихся одновременно в поле притяжения обоих ядер. Чем больше атомный радиус галогена, тем на большем расстоянии от ядер должны находиться обобществленные электроны, образующие связь, при этом электростатические силы уменьшаются, и должна действительно уменьшаться энергия связей. Однако Рг выпадает из общей закономерности— прочность связн между атомами фтора меньше, чем между атомами хлора в молекуле СЬ- [c.261]

Исследования электрической проводимости растворов, а также изучение спектров ЭПР показало, что в системах типа ионы — растворитель наряду со свободными ионами существуют и ионные пары , которые движутся как одно целое и не дают вклада в проводимость. Представление о ионных парах в 1924 г. были выдвинуты В. К. Семеновым и в 1926 г. Бренстедом. Одно из первых наблюдений, подтвердивших теорию ионных пар, было сделано Крауссом, обнаружившим, что хлорид натрия в жидком аммиаке сравнительно слабо проводит ток. Бьеррум указал, что, увеличивая расстояние между ионами, можно определить некоторое критическое его значение, такое, что ионы, удаленные на расстояние, большее критического, почти свободны, а ионы, находящиеся друг от друга на меньшем расстоянии, связаны. В настоящее время ионные пары рассматривают как частицы, обладающие совокупностью индивидуальных физико-химических свойств, находящиеся в термодинамическом равновесии со свободными ионами. Энергия связи в ионных парах в основном электростатическая, хотя дипольные и дисперсионные силы также вносят некоторый вклад в энергию взаимодействия. Несомненно и то, что свободные ионы в общем случае нарушают структуру растворителя, в результате чего достигается дополнительная стабилизация ионных пар. Если исходные молекулы растворяемого вещества содержат ковалентные связи А В, то образование ионной пары А+, В- может стимулироваться действием растворителя стабилизация пары достигается за счет энергии ее сольватации. Важную роль при этом играет способность молекул растворителя проявлять донорно-акцепторные свойства. Так, перенос электронного заряда на А, естественно, облегчает перенос а-электрона от А к В, что создает условия для гетеролитического разрыва связи А В и способствует возникновению ионной пары. Этот вопрос в более широком плане обсуждается в концепции, развитой В. Гутманом. [c.259]

Это выражение содержит вклады от каждой атомной орбитали, а также перекрестный член, называемый плотностью перекрывания Видно, что электронная заселенность орбитали водорода выше, чем заселенность орбитали лития, т. е. произошло некоторое разделение зарядов. Рассчитанный отсюда эффективный заряд на атоме лития равен 0,52е (е — заряд электрона), а водорода соответственно —0,52е. Появление электрических зарядов на атомах означает возникновение ионов, электростатическое притяжение между которыми вносит существенный вклад в общую энергию связи. [c.131]

Высокая энергия связи (см. ниже табл. 7.5) в ионных веществах обусловлена силами электростатического притяжения между ионами, возникшими в результате перераспределения электронной плотности от орбиталей менее на орбитали более электроотрицательного атома. [c.139]

Впоследствии термохимический метод был уточнен более корректным разложением энергии связи на ковалентную, полярную и электростатическую компоненты, однако приведенные величины сохранили свое значение. [c.103]

Природа водородной связи полностью не выяснена. То обстоятельство, что водород дает ее с электроотрицательными атомами, делает вероятным существенную роль электростатического взаимодействия. Маленький, положительно заряженный ион водорода способен дать значительную энергию связи с соседними отрицательными ионами. Координационное число два может определяться геометрическими обстоятельствами (больше двух атомов не могут приблизиться к малому катиону водорода). [c.628]

Электростатическая теория рассматривает образование комплексов как результат электростатического взаимодействия между ноном комплексообразователя и лигандами, которыми являются противоположно заряженные ноны или полярные молекулы (нон-дипольное взаимодействие). Сила притяжения между этими частицами и сила расталкивания между лигандами уравновешивают друг друга при определенном значении координационного числа, что соответствует наибольшей энергии связи комплекса. [c.135]

Теория, объясняющая образование комплексных соединений с позиций электростатического взаимодействия ионов, была разработана Косселем (1916—1922). Согласно модели, лежащей в основе этой теории, ионы лигандов и комплексообразователя представляют собой абсолютно твердые сферы с зарядом, сосредоточенным в центре. Используя эти представления, а также закон Кулона, можно вычислить энергию связи в любом комплексном ионе. Однако ионная модель, качественно правильно описывая строение комплексных соединений, не дает количественного совпадения экспериментальных и теоретически вычисленных значений энергии связи. Наибольшее расхождение имеет место в тех случаях, когда лиганды являются не ионами, а нейтральными молекулами. Расчеты Косселя показали также, что при увеличении числа лигандов силы взаимного расталкивания их возрастают, в связи с чем уменьшается прочность связей между лигандами и центральным атомом. [c.270]

Момент диполя — вектор, направление которого для каждых двух химически связанных атомов в соединении совпадает с линией, проходящей через их ядра. Наличие у молекулы момента диполя часто соответствует упрочнению связи, поскольку появляется дополнительная энергия электростатического притяжения разноименно заряженных частей молекулы. В табл. 24.1 приведены данные, из которых видна симбатность изменения значений р, и энергии связи в полярных молекулах галогеноводородов. Однако эта закономерность необязательна, поскольку эффект перекрывания атомных орбиталей находится в сложной зависимости от величины р. Например, в малополярной молекуле СО (р = 0,03-10"= Кл м) энергия связи равна 1071 кДж, а в более полярной молекуле С5 (р = 0,67-10 = Кл м) энергия связи значительно меньше — 736 кДж. [c.299]

Ранее указывалось, что решетка алюмосиликатов состоит из тетраэдров, связанных отдельными углами. Эти тетраэдры, содержа-ш ие алюминий и связанные своими углами с тетраэдрической окисью, кремния, требуют наличия около них положительного заряда для сохранения локальной электронейтральности. Правило электростатической валентности заключается в том, что каждый из атомов кислорода, связывающий тетраэдрически координированный ион алюминия, получает от алюминия /4 электростатической энергии связи. [c.63]

Электростатика. Коулсон [66] определил электростатическую энергию как энергию, которая проявляется, если с помощью некоторого гипотетического приема мы сможем сблизить взаимодействующие частицы вместе без какой-либо деформации их облаков заряда или без обмена электронами . Это определение соответствует представлению о водородной связи как о классическом электростатическом взаимодействии между одной пз неподеленных пар электронов на одной молекуле Н2О и одним из атомов водорода или. одной из связей О- Н на соседней молекуле. Тенденция многих водородных связей быть липенными, приводящая к конфигурации с максимальной электростатической энергией связи, предполагает, что электростатический вклад в водородную связь большой. [c.148]

Здесь пред. разб. соответствует воображаемому предельно разбавленному раствору с той же моляльностью т,-, которую имеет рассматриваемый реальный раствор с ионным коэффициентом активности Очевидно, разность Лг— Хг, пред. разб. равна доле электростатической энергии ал., приходящейся на 1 моль компонента г. В соответствии с определением х как производной изобарного потенциала О по массе, для нахождения ц —м 1,пред.разб. надо выражение (XVI, 42) для электростатической энергии продифференцировать по числу молей компонента г. Предварительно необходимо выяснить связь между х и й . Продифференцируем выражение (XVI, 27) по [c.411]

Необобществленные пары электронов, имеющиеся у атомов Р, называют неподеленными парами они представляют собой электроны со спаренными спинами, заполняющие орбитали и не принимающие участия в образовании связей. Энергия связи, т. е. энергия, необходимая для разрыва молекулы на два бесконечно удаленных атома, составляет 432 кДж моль для Н2 и только 139 кДж моль для Р . Относительно низкая устойчивость может быть частично объяснена электростатическим отталкиванием между неподеленными парами электронов на двух атомах фтора. [c.467]

Коссель и Магнус рассматривали взаимодействие частиц в комплексах как чисто электростатическое, происходящее по закону Кулона, что дало им, возможность вычислить энергию связи лигандов с комплексообразователем. В этих расчетах комплексообразователь и лиганды принимали за недеформируемые заряженные сферы. Для комплексов, соответствующих такому предположению, вычисления дают правильный порядок величины, энергии связи. Для комплексов, в которых лигандами являются полярные молекулы, результаты раечета менее правильны оии могут быть несколько уточнены, если учесть эффект поляризации. [c.120]

Энтальпийный фактор обусловлен энергией связи. Если связь между -лигандами и комплексообразователем близка к чисто электростатической, то ее энергия растет с увеличением заряда и с уменьшением радиусов взаимодействующих частиц. Например, ион А1 + образует более устойчивый комплекс с небольшими иона ми F-, чем с большими ионами С1-. Большой однозарядный ион IO4 проявляет очень малую склонность к комплексообразованию с ионами металлов. [c.260]

Особенности поляризации в полярных средах связаны с диффуэно-стью двойного слоя, проявляющейся даже при дипольной структуре межфазной границы, индуцирующей вторичные диффузные слои в глубине обеих фаз. Учет поляризационных сил особенно важен при построении физической картины злектрокоагуляции, в технологии разделения систем с полярными средами, в том числе и очистки природньгх и сточных вод. Устойчивость дисперсной системы в электрическом поле зависит от знака и величины суммарной энергии взаимодействия, обусловленной энергией молекулярного притяжения, ионно-электростатической энергией отталкивания и энергией диполь-дипольного притяжения [43]. [c.15]

Водородная связь образуется путем электростатического и донорно-акцепторно-го взаимодействия. Энергия водородной связи включает три составляющие электростатическую энергию притяжения, преобладающую на больших расстояниях, энергию поляризации (ориентационное и индукционное взаимодействие) и переноса заряда, проявляющуюся при уменьшении расстояния и способствующую притяжению молекул, и энергию отталкивания. Силы притяжения и отталкивания в водородном мостике сбалансированы. В зависимости от энергии связи водородные связи подразделяют на сильные (120-250 кДжмоль ) и слабые (8-28 кДжмоль ). Появление водородной связи понижает суммарную энергию системы. [c.96]

Приведенное значение энергии связи Ое заметно отличается от экспериментального значения )е(эксп) = 9,906 эВ. Учет энергии корреляции (см. гл. 4, 6) позволяет существенно улучшить теоретическую оценку Ве. При обсуждении качества базиса следует обращать внимание не только на энергию, но и на такие физико-химические величины, как дипольный и квадрупольный моменты, диамагнитная восприимчивость, электростатический потенциал на ядрах и градиент электростатического потенциала, константа экранирования и тд. Некоторые из перечисленных величин изменяются по мере улучшения энергетических характеристик монотонно, а другие - немонотонно, например дипольный момент. Некоторые расширенные базисы, вполне приемлемые для оценки энергии, воспроизводят дипольный момент с довольно большой погрешностью. Включение в базисный набор поляризующих функций оказьшается весьма существенным. Это обстоятельство следует иметь в виду при решении конкретных задач. Например, при вычислении энергии взаимодействия полярных молекул важно получить достаточно точное значение ДИП0ЛЫ10Г0 момента в заданном базисе, так как дипольный момент определяет существенную компоненту в энергии взаимодействия -индукционное слагаемое. Поляризующие функции важны и при вычислении величины <г >, через которую выражается диамагнитная восприимчивость [c.242]

Если считать, как это делали Коссель и Магнус, взаимодействие частиц в комплексах чисто электростатическим, происходящим поза-кону Кулона, то может быть подсчитана энергия связи лигандов с комплексообразователем. В этих расчетах комплексообразователь и лиганды рассматривались как недеформируемые заряженные сферы. Читатели легко могут провести такие вычисления для ионов (тетраэдрическое строение), 1А1Рв) (октаэдрическое расположение лигандов), 1А 12) (линейная структура), воспользовавшись величинами соответствующих ионных радиусов. [c.216]

Простая электростатическая теория была впервые применена для объяснения комплексов металлов Ван-Аркелом и Де Буром" II Гэрриком примерно в 1930 г. В своей модели связи они исполь зовали хорошо известные уравнения потенциальной энергии классической электростатики. Этот подход требовал знания величин зарядов и размеров центральных ионов, а также величин зарядов, дипольных моментов, поляризуемости и размеров лигандов. Лег ко показать, что если принять чисто электростатическую модель, то нужно ожидать для комплексов с одинаковыми лигандами н любым координационным числом правильной конфигурации Так, для комплексов с наиболее распространенными координационными числами 2, 4 и 6 конфигурации должны были бы быть соответственно линейной, тетраэдрической и октаэдрической, так как они обеспечивают минимальное отталкивание между лигандами. Для некоторых комплексов, используя эту простую мо дель, можно вычислить энергии связи, которые хорошо согласуют ся с экспериментально найденными величинами . [c.256]

Силы, действующие при образовании комплекса фермент—субстрат, часто относят к нековалентным , объединяя этим термином электростатнческие взаимодействия, дисперсионные силы, водородную связь и гидрофобные эффекты. Собственно электростатические силы делят на ионные (энергия их обратно пропорциональна первой степени расстояния), иоино-дииольные (энергия обратно пропорциональна четвертой степени расстояния) и дипольные, т.е. силы взаимодействия между постоянными диполями и постоянным диполем и индуцированным им диполем (в обоих случаях энергия обратно пропорциональна шестой степени расстояния). Так же изменяется с расстоянием и энергия притяжения, обусловленная дисперсионными (лондоновскими) силами, называемыми обычно ван-дер-ваальсовыми. Вклады дисперсионных взаимодействий в энергию связи невелики [c.324]

Ионный кристалл АХ образован ионами А+ и X", которые удерживаются вместе электростатическими (кулоновскими) силами. В случае идеальной ионной связи валентный электрон переходит от одного атома к другому (в кристалле Na I, например, электрон с 35-уровня натрия переходит на Зр-уровень хлора). Электронные оболочки образующихся ионов заполнены. Заметим, однако, что в действительности полного перехода электрона от одной частицы к другой не происходит, электронные оболочки частиц в ионных кристаллах все же несколько перекрываются, что означает частично ковалентный характер связи. Определяющими являются все же электростатические взаимодействия, благодаря которым ионные кристаллы обладают высокой энергией связи, прочностью, высокой температурой плавления. [c.176]

Следует подчеркнуть, что существенного различия между ку-лоновской и обменной энергиями нет. Полная энергия связи молекулы обусловлена электростатическими силами между электронами и ядрами. Классическая трактовка приводит только к ку-лоиовакому члену и поэтому, оч ввидно, неполноценна. Рассмотрение же проблемы с позиций квантовой механики обусловливает появление дополнительных членов, учитывающих возможность обмена электронов между ядрами. Эти члены не выражают новых сил, но принимают во внимание те факторы, которые не предусматриваются классической теорией. Например, есл водородная молекула представлена одной из двух структур Ях(1)Яв(2) или Яа(2)Яв(1), где индексы А и В соответствуют двум водородным ядрам, а (1) и (2) — электронам, то вычисленное значение энергии системы оказывается заниженным. Допуская, что эти две конфигурации являются одинаково возможными, достигается значительное уточнение в расчетах. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология