Заряд атома эффективная плотность

Моногалогенпроизводные имеют значительные дипольные моменты (табл. 22), что свидетельствует о полярности связи углерод — галоген. Атом галогена имеет большую электроотрицательность, чем углеродный атом, поэтому плотность электронов сдвигается в сторону галогена и на атомах появляются эффективные заряды [c.225]

Эффективные заряды. Когда атом образует химическую связь, его электронная плотность меняется. Это изменение можно учесть, приписав атому некоторый эффективный заряд б (в единицах заряда электрона). Эффективные заряды, выражающие асимметрию электронного облака, носят условный характер, так как электронное облако делокализовано и его нельзя разделить между ядрами. [c.148]

Эффективные заряды. При образовании химической связи электронная плотность у атомов меняется. Так, при связывании двух атомов элементов, имеющих различные электроотрицательности, атом более электроотрицательного элемента притягивает электроны сильнее, чем атом менее электроотрицательного элемента. В результате электронная плотность в молекуле распределяется вдоль химической связи асимметрично. Изменение электронной плотности у атома, связанного в молекуле, можно учесть, приписав атому некоторый эффективный заряд 5 (в единицах заряда электрона). Эффективные заряды, характеризующие асимметрию электронного облака, условны, так как электронное облако делокализовано и его нельзя разделить между ядрами. [c.77]

Вследствие смещения электронной пары к одному из ядер повышается плотность отрицательного заряда у данного атома и соответственно атом получает заряд, называемый эффективным зарядом атома б-. У второго атома повышается плотность положительного заряда 5+. Вследствие этого возникает диполь, представляющий собой электрически нейтральную систему с двумя одинаковыми по величине положительным и отрицательным зарядами, находящимися на определенном расстоянии (длина диполя) /д друг от [c.39]

Смещение общего электронного облака при образовании полярной ковалентной связи приводит к тому, что средняя плотность отрицательного электрического заряда оказывается выше вблизи более электроотрицательного атома и ниже —вблизи менее электроотрицательного. В результате первый атом приобретает избыточный отрицательный, а второй — избыточный положительный заряд эти заряды принято называть эффективными за рядами атомов в молекуле. [c.125]

Причина изменения свойств аммиака заключается в том, что при его координации происходит смещение электронной плотности к положительно заряженному центральному атому. В результате эффективный отрицательный заряд атома азота в молекуле NH3 резко снижается, что и облегчает отщепление протона. [c.376]

После координации происходит сдвиг а-электронной плотности в лиганде вдоль системы о-связей по направлению к атому металла и частичный перенос заряда с лиганда на металл. Таким образом, эффективные заряды обеих частиц уменьшаются по абсолютной величине. Использование при координации такой электронной пары, которая в свободном лиганде участвовала в л-сопряже-нии, выводит ее из сопряжения. При этом л-электронная плотность смещается от атома металла. Один из ярких примеров — координация ионом Р1 + ацетилацетонат-иона (Асас ) через атом углерода С [c.21]

Связь между атомами разных элементов всегда более или менее полярна, что обусловлено различием электроотрицательностей атомов. Например, в молекуле хлорида водорода НС1 связующее электронное облако смещено в сторону более электроотрицательного атома хлора. Вследствие этого заряд ядра водорода не компенсируется, а в атоме хлора электронная плотность становится избыточной по сравнению с зарядом ядра. Иными словами, атом водорода в НС1 поляризован положительно, а атом хлора отрицательно. На атоме водорода возникает положительный заряд, на атоме хлора — отрицательный. Этот заряд 6, называемый эффективным, можно установить экспериментально. Согласно имеющимся данным эффективный заряд на атоме водорода [c.94]

В составе окислителя имеется атом с высоким эффективным зарядом, стремящийся приобрести дополнительную электронную плотность для заполнения вакантных валентных орбиталей. [c.206]

В составе восстановителя имеется атом с низким эффективным зарядом, стремящийся отдать излишнюю электронную плотность. [c.206]

По этой причине распределение электронной плотности вдоль связи асимметрично, а следовательно, атом более электроотрицательного элемента приобретает отрицательный эффективный заряд (обозначение б—), а атом-партнер— положительный эффективный заряд (обозначение б+). Численно эффективные заряды, реально существующие на связанных атомах, всегда меньше, чем их степени окисления (см. 6.13). [c.132]

Пример. В молекуле НС1 распределение электронной плотности вдоль связи И—С1 таково, что электрический центр тяжести отрицательного заряда смещен к атому С1, а центр тяжести положительного заряда — к атому Н. В результате на атомах хлора и водорода возникают эффективные заряды Н —С1 . а связь водород—хлор приобретает частично ионный характер. В ковалентной молекуле НС1 ионный характер связи составляет 17 %, или полярность связи равна 17 %, [c.132]

Влияние /-эффекта на силу карбоновых кислот в водном растворе. Кислоты, имеющие заместители с индуктивным эффектом, будут тем сильнее, чем легче от их функциональной группы —СООН отщепляется катион Н" , т. е. чем меньше эффективный отрицательный заряд на атоме О группировки —ОН. входящей в карбоксильную функциональную группу. Это означает, что атом кислорода должен по возможности слабее оттягивать электронную плотность на себя. Следовательно, заместители в углеводородном остатке, проявляющие —/-эффект, должны усиливать кислотность веществ, а заместители с +/-эффектом — ослаблять ее Напомним, что чем меньше значение р/( , тем сильнее данная слабая кислота в водном растворе (см. 7.11). [c.451]

Представление об эффективных зарядах атомов приводит к следующей картине реакции атома натрия (в общем случае — атома щелочного металла) с молекулой ВС1 (в общем случае — с молекулой КХ, где X — атом галогена). При приближении атома натрия к молекуле КС1 происходит смещение электронного облака от атома натрия к атому хлора. Нужно поэтому ожидать, что чем больше эффективный заряд атома хлора, тем должно быть более затруднено перераспределение электронной плотности в комплексе КС1—Ка и тем больше должна быть энергия активации. [c.296]

Принимая во внимание, что водородная связь в значительной степени обусловлена донорно-акцепторным взаимодействием атома Н, имеющего некоторый эффективный положительный заряд, с неподеленной парой электронов соседней молекулы, можно представить себе следующий механизм водородного обмена [247]. Предположим сначала, что комплекс состоит только из двух молекул, например молекул RA—Н и BR, соединенных водородной связью, RA — Н—BR. В таком комплексе водород может перейти от RAH к BR только в виде протона, поскольку нейтральный атом Н всегда будет отталкиваться от неподеленной пары атома В, участвующей в образовании водородного мостика. Переход протона от одной молекулы к другой означает возникновение двух ионов RA и (HBR )" -В газовой фазе этот процесс, разумеется, сильно эндотермичен. Поскольку в ионе (HBR )+ связь +Н В представляет собой типичную донорно-акцепторную связь, естественно считать, что образование водородной связи всегда есть первая стадия перехода протона. При этом по мере передвижения к атому В протон все глубже проникает в деформируемое им электронное облако неподеленной пары атома В, что обозначает усиление донорно-акцепторной связи Н — В. Чем сильнее эта связь в переходном состоянии, тем ниже энергия активации перехода протона. Если комплекс имеет циклическую конфигурацию, то механизм в своей основе остается 1 ем же. Отличие заключается только в том, что в цикле пе возникает иоиов ни на одной из стадий перехода протонов, поскольку их передвижение сопровождается одновременным смещением электронной плотности. При таком механизме значительно снижается энергия активации процесса, вследствие чего последний может происходить и в газовой фазе. [c.279]

Заканчивая обсуждение записи энергии кристалла, оценим порядок величины элементов силовой матрицы. Основными силами, стабилизирующими кристаллическую структуру вещества, являются электростатические силы взаимодействия электронов и ядер соседних атомов. При нормальной плотности вещества в указанном взаимодействии принимают участие только так называемые валентные электроны атомов (электроны незаполненных атомных оболочек), число которых обычно невелико (несколько электронов на атом). Поэтому, записывая кулоновскую силу взаимодействия двух атомов, находящихся на расстояниях, сравнимых с размерами электронных орбит их валентных электронов , можно считать, что эффективны электрические заряды порядка величины заряда электрона е. [c.30]

Если В ряду НгТе — НгЗе — НгЗ температура кипения закономерно уменьшается, то при переходе от НзЗ к НгО наблюдается резкий скачок к увеличению этой температуры. Такая же картина наблюдается и в ряду галогенводородных кислот. Это свидетельствует о наличии специфического взаимодействия между молекулами НгО и молекулами НГ. Такое взаимодействие должно затруднять отрыв молекул друг от друга, т. е. уменьшать их летучесть, а следовательно, повышать температуру кипения соответствующих веществ. Вследствие большой разницы в электроотрицательностях химические связи Н—Р, Н—О, Н—N сильно поляризованы. Поэтому атом водорода имеет положительный эффективный заряд +б, а на атомах Р, О и N находится избыток электронной плотности, и они заряжены отрицательно. Вследствие кулоновского взаимодействия происходит притяжение положительно заряженного атома водорода одной молекулы к электроотрицательному атому другой молекулы. Благодаря этому молекулы притягиваются друг к другу (пунктирные линии — водородные связи) [c.109]

Химические соединения с чисто ионной, или ковалентной, связью встречаются, однако, сравнительно редко. В большинстве случаев область максимальной электронной плотности в общем электронном облаке молекулы в силу различной электроотрицательности образующих ее атомов и их взаимного влияния бывает несколько смещена в сторону одного из них, в сторону более электроотрицательного атома. Такое смещение электронной плотности вызывает появление в молекуле двух полюсов с эффективным отрицательным и эффективным положительным зарядами. Например, при образовании молекулы НС1 общее электронное облако, связывающее атом водорода с атомом хлора, несколько смещено в сторону хлора, как обладающего большей электроотрицательностью. В результате атом водорода, обедненный электронной плотностью, приобретает положительный эффективный заряд, а атом хлора — отрицательный. [c.151]

На этой основе можно ожидать, что эффективная плотность положительного заряда на атоме брома в НВгОз меньше, чем плотность заряда на атоме хлора в H IO3. Оба атома имеют одинаковые степени окисления 4-5, но атомы брома больше атомов хлора. Эффективная плотность отрицательного заряда на атоме кислорода в Н2О больше плотности заряда на атоме серы в H2S. И в этом случае оба атома имеют одинаковые степени окисления, но атом кислорода меньше атома серы. Эффективная плотность положительного заряда на атоме мышьяка в H3ASO4, очевидно, меньше плотности заряда на атоме селена в H2Se04, поскольку по размеру эти атомы незначительно отличаются друг от друга (As немного больше), тогда как степень окисления мышьяка -f 5, а степень окисления селена +6. В каждом из рассмотренных случаев экспериментально обнаружено, что молекулы с большей плотностью положительного заряда на центральном атоме освобождают в растворе большее число ионов Н+. [c.32]

Связь между атомами разных элементов всегда более или менее полярна, что обусловлено различием размеров и электроотрица-т(льностей атомов. Например, в молекуле хлорида водорода НС1 стязующее электронное облако смещено в сторону более электро-огрицательного атома хлора. Вследствие этого заряд ядра водорода уже не компенсируется, а на атоме хлора электронная плотность становится избыточной по сравнению с зарядом ядра. Иными словами, атом водорода в НС1 поляризован положительно, а атом хлора отрицательно на атоме водорода возникает положительный заряд, на атоме хлора — отрицательный. Этот заряд б, называемый эффективным, можно установить экспериментально. Согласно имеющимся данным эффективный заряд на атоме водорода молекулы H I составляет бн = +0,18, а на атоме хлора 6 i = —0>18 абсолютного за-р 1да электрона. Можно сказать, что связь в молекуле НС1 имеет на 18% ионный характер, т. е. полярна. Ниже приведены значения эффективных зарядов на атомах кислорода в оксидах элементов 3-го периода [c.80]

Следует отметить, что не существует строгого физического определения степени ионности химической связи. Если в идеальной ионной молекуле -Ь й — сосредоточены в центрах заряженных атомов — ионов, то в реальной полярной молекуле не существует отдельных ато-мов. Наблюдаемые свойства (дипольный и квадрупольный момент, сдвиги в спектрах и т. д.) отражают асимметрию распределения электронной плотности в молекуле в целом, и определение по ним эффективных зарядов на атомах и степени ионности связи имеет условный характер. Поэтому только как условные характеристики отклонения с-вязи от чиЬто ковалентной или идеальной ионной должны рассматриваться различные критерии ионности (Полинг, Горди и др.). Однако эти критерии полезны при сравнительном анализе полярности связи в молекулах и кристаллах. [c.136]

Объяснение сжатия и упрочнения электронного облака при заселении его не добавочным девятнадцатым электроном, но своим же собственным электроном, возбужденным от Зр- до З -состояния понятно в атоме Аг15 25 35 р электрон 3 экранируется только семнадцатью электронами, т. е. эффективный ядерный заряд, действующий на З -электрон, близок к единице вследствие этого происходит сн<атие диффузного экстравалентного З -облака, уменьшающее радиус его максимальной плотности. [c.46]

В комплексе с катализатором может происходить существенное перераспределение электронной плотности в молекуле субстрата, приводящее к изменению его реакционной способности. Например, присоединение к субстрату протона или образобание субстратом координационной связи с ионом металла повышает электро-фильность субстрата, делая возможным взаимодействие его с относительно слабыми нуклеофильными реагентами. Так, ионы являются эффективными катализаторами гидролиза эфиров аминокислот. Это прежде всего связано с тем, что последние образуют хелатный комплекс с ионом Си +, в котором положительный заряд иона поляризует связь С=0 и облегчает нуклеофильную атаку молекулы воды на электрофильный атом углерода [c.322]

ЭФФЕКТИВНЫЙ ЗАРЯД АТОМА, характеризует разность между числом электронов, принадлежащих данному атому в хим. соед., и числом электронов своб. атома. Для оценок Э. 3. а. использ. модели, в к-рых экспериментально определяемые величины представляют как ф-ции точечных неполяризуемых зарядов, локализованных на атомах напр., дипольный момент двухатомной молекулы рассматривают как произведение Э. з. а. на межатомное расстояние. В рамках подобных моделей Э. з. а. можно рассчитать, используя данные оптич. или рентгеновской спектроскопии, ЯМР и др. Однако, поскольку электронная плотность в хим. соед. делокализована и границ между атомами не существует, нельзя описать различные характеристики соед. одним набором Э. з. а. значения этого показателя, определенц[>1е разными эксперим. методами, могут не совпадать. Э. 3. а. можно определить также ца основе квантовохим. расчетов. [c.724]

Результаты расчетов показывают, что образование комплекса МММО-целлобиоза приводит к перераспределению электронной плотности молекулы МММО в направлении атома азота (рис. 8.2). При этом уменьшается полярность связи N408. Изменение суммарного эффективного заряда молекулы НММО не превышает 0,06 ат. ед. Отрицательный заряд, перенесенный на молекулу целлобиозы, распределяется между пиранозными циклами неравномерно примерно 0,05 ат. ед. акцептируется кольцом Р и только 0,01 ат. ед. - кольцом р. Большая часть перенесенного заряда оказывается сосредоточенной на [c.374]

Любая группа, оттягивающая электроны из ароматической циклической системы, приводит к снижению скорости реакции с электрофилом, и наоборот (рис. 2.5.4). Аналогично, группа, которая способна делокализовать положительный заряд кольца в ст-комп-лексе, способствует понижению свободной энергии образования ст-комплекса, и наоборот (рис. 2.5.5). Таким образом, хотя атом хлора в хлорбензоле проявляет полярный эффект, который понижает электронную плотность в кольце и, следовательно, уменьшает скорость реакции по сравнению с бензолом, при атаке электрофила в орто- или пара-положение (резонансные вклады структур 89 и 90) положительный заряд все же может эффективно делокализо-ваться. Делокализация положительного заряда при атаке мета-положения требует структуры (91) с высокой энергией, вклад которой недостаточен, чтобы обеспечить ее устойчивость. [c.383]

Если в непосредственной близости от нуклеофильного атома находится электроотрицательный атом, содержащий одну или несколько неподеленных электронных пар, то это приводит к существенному изменению нуклеофильности катализатора. Примерами таких нуклеофилов являются гидроксил амин, гидразин,, а также гидропероксид-, гипохлорит-, оксимат- и гидроксамат-ион. Высокую нуклеофильность этих соединений нельзя объяснить с точки зрения их поляризуемости и основности. Реакционная способность данных нуклеофилов повышается вследствие стабилизации переходного состояния нуклеофильной реакции электронами неподеленной пары соседнего атома. Например, в реакции аниона гипохлорита с электрофилами происходит уменьшение эффективного заряда на атоме кислорода. Ато г хлора стабилизирует такое перераспределение электронной плотности, предоставляя электронные пары с несвязывающик орбиталей. Это явление называется альфа-эффектом [5]. [c.156]

Атом лития, следующий за гелием в периодической системе, содержит три электрона. По принципу минимума энергии два из них расположатся, как и в атоме гелия, на 18-орбитали. Третий электрон в соответствии с принципом Паули должен располагаться на АО с п = 2. Однако таких возможностей две - 2з- и 2/>-орбитали, и электрон будет иметь меньшую энергию на той из них, где он будет испытывать действие более высокого эффективного заряда. Рассмотрим с этой точки зрения кривые распределения электронной плотности в атоме лития в зависимости от расстояния от ядра (рис. 2.11). Из этих кривых хорошо видно, что замкнутый слой 1з расположен гораздо ближе к ядру, чем основная плотность 2з- или 2/>-электрона. Однако внутренний максимум 2з-электрона практически полностью проникает в 1й-электронную плотность в близкой к ядру области, и определенная часть его плотности чувствует на себе почти полный зяряд ядра 2 = +3. Единственный максимум 2/>-электрона далек от ядра, а в области сосредоточения 1й-элек-тронов находится лишь незначительная его часть. Следовательно, в атоме лития электрон на 2з-орбитали испытывает на себе действие несколько более высокого эффективного заряда, он несколько хуже экранирован от ядра 1й-электронами, чем электрон на 2/>-орбитали, и прочнее связан с ядром. Соответственно, в основном состоянии атом лития будет иметь электронную конфигурацию 18 28 а конфигурация 1з 2р отвечает возбужденному состоянию. [c.35]

Рассматривая одноэлектронный атом, мы пришли к заключению, что при одинаковых п за счет внутренних максимумов ближе к ядру находится большая часть плотности того электрона, который расположен на орбитали с меньшим значением I. Это в основном и определяет тот важнейший для всей химии факт, что в одном слое з-электроны испытывают на себе самый большой эффективный заряд, / -электроны - меньший, -электроны -еще меньше и т. д. Другими словами, лз-электроны наиболее прочно связаны с ядром и находятся на наиболее низком энергетическом уровне, далее следуют лр-электроны, а затем - пй-алек-троны. Таким образом, энергия электронов в многоэлектронных атомах зависит не только от п, но и от I при равных п она возрастает в порядке увеличения I. Порядок заполнения АО для любого атома описывается эмпирическими правилами Клеч-ковского (рис. 2.12) [c.36]

Используя указанные ниже волновые функции для я-электронной системы этиленамина СН2 = СН—ЫНг, вычислите л-электрониую плотность, эффективный заряд на каждом центре и матрицы плотности первого порядка для основного и первого возбужденного состояний. (Обратите внимание на то, что атом азота вносит в л-систему два электрона.) [c.261]

Поскольку атом хлора связи l—R заряжен отрицательно, а в результате реакции образуется электрически нейтральный радикал R, то в процессе удаления R от атома С1 центр тяжести облака связывающих электроно з смещаетс5[ в направлении от С1 к R. Одновременно с этим при образовании связи Na— l происходит смещение электронного облака атома N i в направлении к атому С1. Поэтому можно ожидать, что чем больше отрицательный эффективный заряд <3эфф атома хлора, тем должно быть более затруднено перераспределение электронной плотности и тем больше должна быть энергия активации процесса. Как видно из рис. 60, такая закономерность д, [я одного и того же галоида действительно наблюдается. Для того чтобы учесть изменение энергии активации при неизменном эффективfiOM заряде, нео бходимо также учесть различную легкость перераспределения заряда в процессе реакции в зависимости от величины [c.236]

Для объяснения подобной закономерности необходимо учесть действие двух факторов индукционного эффекта, связанного с наличием s молекуле атома хлора, и влияния поляризуемостей связей. Поскольку атомы 1 и 2 находятся достаточно далеко от атома хло-ра, здесь, но-види-мому, действует только второй фактор присоединение ко второму атому С облегчено тем, что он образует две связи С — С, а не одну, как первый атом. Четвертый атом углерода находится под наиболее сильным влиянием атома хлора, и поэтому здесь действует в основном индукционный эффект. Можно предположить, что относительное уменьшение электронной плотности на атомах Н в положении 4 затрудняет их отщепление при взаимодействии с атомами хлора. В подтверждение этой гипотезы Смит и Эйринг [1155] указывают, что эффективные заряды атомов хлора, введенных в хлорбутан последовательно в положения 1, 2, 3, 4, изменяются симбатно приведенным выше данным об относительной реакционной способности атомов углерода. Для моно- и ди-хлорбутана получаются следующие результаты (второй ряд цифр означает эффективный заряд хлора в единицах элементарного заряда) [c.239]