Связи у элементов в газообразном состоянии

Аллотропные видоизменения элементарного вещества — это вещества, молекулы которых различны, хотя и образованы атомами одного и того же химического элемента. Свойства аллотропных видоизменений одного и того же элемента, проявляемые в различных агрегатных состояниях, различны. Способность одного и того же вещества существовать в различных кристаллических формах называют полиморфизмом. Он может быть двух видов энантиотропный, когда относительная устойчивость полиморфных видоизменений зависит от температуры и существует температура обратимого превращения, и монотропный, когда одно видоизменение устойчивее другого независимо от температуры. Энантиотропные полиморфные видоизменения, таким образом, подобны агрегатным состояниям одного и того же вещества. Монотропные полиморфные видоизменения являются, по существу, аллотропными видоизменениями в кристаллическом состоянии. Таким образом, границы понятий аллотропии и полиморфизма не вполне совпадают. Следует отметить, что во многих случаях элементарные вещества в жидком и газообразном состояниях содержат молекулы, различные как по числу атомов, так и по структуре. Относительное содержание этих различных молекул в массе элементарного вещества зависит от температуры и других условий, причем изменение этих условий обычно приводит к возврату соответствующих равновесий. В связи с этим, а также с трудностью изоляции отдельных форм молекул последние не принято считать самостоятельными аллотропными видоизменениями. Известным примером таких элементарных веществ является сера, которая в газовом состоянии содержит молекулы четырех видов — За, 5 , (цепе-) и 5 (цикло-). [c.37]

Взаимодействие дипольных молекул растворителя с элементами кристаллической решетки может привести к образованию электролита даже при растворении веществ, имеющих молекулярную решетку, решетку промежуточного типа или находя щихся в газообразном состоянии" (атомы в молекулах газа связаны ковалентно). [c.392]

Электронное строение атома бериллия в газообразном состоянии — 15 25% Увеличение заряда ядра атома бериллия по сравнению с зарядом ядра атома лития наряду с тем, что 25-электроны только частично экранируют друг друга, приводит к двум эффектам 1) атом Ве имеет металлический радиус только 0,89 А, значительно меньше, чем в случае лития (1,22 А) 2) потенциалы ионизации Ве, 9,32 и 18,21 эв, гораздо большие, чем у Ы (5,39 эе), делают Ве значительно менее электроположительным, если рассматривать его хилшческие свойства в сравнении со свойствами Действительно, не существует никаких кристаллических соединений или растворов, в которых ионы Ве + существовали бы как таковые. Все соединения, строение которых было определено, даже соединения с наиболее электроотрицательными элементами, такие, как ВеО и ВеР.,, по крайней мере частично обладают ковалентным характером связи. Электронное строение атомов других элементов II группы (Mg, Са, 5г, Ва и Ка) подобно строению атома Ве. Однако больший размер этих ато.мов уменьшает влияние заряда ядра на валентные электроны. Так, их потенциалы ионизации ниже, чем у Ве они в основном более электроположительны, а ионная природа их соединений законо-.мерно возрастает в группе сверху вниз. [c.67]

Известно, что гидриды щелочных элементов в твердом состоянии нерастворимы в неполярных органических растворителях. но активно реагируют с водой, в расплаве подвергаются электролизу, в газообразном состоянии находятся в виде молекул МН. Каков тип химической связи в этих гидридах [c.69]

Р с ш с н II е. Кислород более электроотрицательный элемент, чем сера. Поэтому между молекулами воды возникают более прочные водородные связи, чем между молекулами сероводорода , Разрыв этих связен, необходимый для перехода воды в газообразное состояние, требует значительной затраты энергии, что и приводит к аномальному повышению температуры кипения воды. [c.71]

Только в случае п= энергия связи равна энергии разрыва связи. В других случаях может быть значительное различие между этими двумя величинами, так как энергия, необходимая для разрыва связи в молекуле, например NH3 (т. е. для удаления одного атома водорода), вероятно, очень отличается от энергии, необходимой для удаления атома водорода из радикала NH2. Для многоатомных молекул эти последовательные энергии раз< рыва связи вообще нельзя определить экспериментально. В этом случае единственной доступной величиной является энергия связи, которую можно получить следующим способом. Теплота образования молекулы в газообразном состоянии из элементов в их стандартных состояниях при 25° равна АЯ общей реакции [c.63]

Мак-Брайд и др. выпустили таблицы термодинамических свойств 210 веществ, образуемых первыми 18 элементами периодической системы. Данные относятся к газообразному состоянию веществ при температурах от О да бООО К. Кроме обычных величин Ср, Н°г — Н1, S°r, (Gr — Яо), АН1 т и g Kf.r — приводятся значения функции /г при базисной температуре 298,15 К (в справочнике эта функция обозначена через Яг) и ДЯ/, г реакций образования вещества из свободных атомов элементов. Слабым местом расчета многих значений параметров реакции образования (из простых веществ или из свободных атомов) является щирокое использование величин средней энергии связи. [c.77]

Традиционное деление элементов на металлы и неметаллы исторически возникло из-за того, что простые вещества, образованные атомами элементов-металлов, как правило, находятся в металлическом состоянии и проявляют металлические свойства (высокую электро-и теплопроводность, блеск и т. д.), а простые вещества, образованные атомами элементов-неметаллов, при нормальных условиях этими свойствами не обладают. Однако в других условиях свойства простых веществ могут быть совершенно иными. Например, типичный металл натрий в газообразном состоянии образует молекулы Na2 с ковалентной связью, подобно Н2, а пары натрия не реагируют с парами воды. Почти так же любое вещество при определенном давлении может быть переведено в металлическое состояние, в том числе простые вещества, образованные атомами элементов-неметаллов. [c.95]

Согласно имеющимся оценкам, к 2000 г. только в США ежегодное количество отходов атомной промьппленности составит около 4250 т. Для их дезактивации до полной безопасности необходимы сотни и тысячи лет ( s и Ru) При этом кумулятивное накопление s в результате использования атомной энергии составит к 2000 г. 30-40 млрд. Ки (1 Ки = 3,7 10 ° Бк, 1 Бк = 1 расп/с), а - 20-25 млрд. Ки Расчеты показывают, что общая сумма кумулятивного накопления радионуклидов может составить 400-600 млрд. Ки [185]. Среднегодовая концентрация Sr в воздухе на территории России составляет 0,7 10 ° Ки/л, Кг - 2,4 Ю Ки/л, трития - 1 10 ° Ки/л [186]. Что касается изотопов других элементов, то их поступление в атмосферу связано главным образом с испытаниями ядерного оружия. Через несколько десятков секунд после взрыва образуется около 100 различных изотопов, которые находятся в газообразном состоянии и по мере понижения температуры конденсируются в аэрозольное облако [187]. [c.101]

Решение. Для перевода тяжелых молекул из жидкого состояния в газообразное требуются большие затраты энергии, и температуры кипения таких веществ выше. Этому требованию отвечает последовательность НгЗ —НгЗе —НгТе. Аномалия для воды объясняется агрегацией ее молекул в более крупные образования за счет водородной связи, которая проявляется прежде всего в водородных соединениях сильно электроотрицательных элементов второго периода периодической системы. Перевод молекул воды в газообразное состояние требует дополнительных энергетических затрат на разрыв водородных связей в жидкости. [c.37]

Такая пространственная конфигурация имеет место для многих соединений элементов главной подгруппы П-й группы и других элементов. Например, у бериллия — всего две поделенные электронные пары, обеспечивающие связи с атомами хлора в молекуле ВеСЬ. Эта молекула в газообразном состоянии имеет [c.134]

Энергия связи представляет собой общее количество энергии, выделившейся при образовании молекулы А—В (в газообразном состоянии) из двух нейтральных атомов или радикалов А- и В- (в газообразном состоянии), или количество энергии, необходимое для диссоциации газообразной молекулы А—В на нейтральные атомы или радикалы А- и В-. Эмпирические значения энергий связей простых двухатомных молекул были получены из данных термической диссоциации или спектроскопически средние энергии связи в многоатомных молекулах были вычислены из теплот горения или теплот образования соединений, теплот образования продуктов горения и теплот образования атомов из элементов. , [c.189]

Экспериментально установлено, что из всех элементов только инертные элементы (элементы VUI группы) в газообразном состоянии состоят из отдельных атомов. Почему же одни атомы образуют молекулы, а другие не образуют Очевидно, при сближении двух (или более) атомов между -ними образуется химическая связь только в том случае, если энергия системы при втом понижается, так как в соответствии с принципом наименьшей энергии всякая система стремится к максимально устойчивому состоянию, в котором ее энергия минимальна. [c.19]

На рис. 8.22 показано, что при сопоставлении температур плавления гидридов элементов VI группы у воды обнаруживаются аномальные свойства. При наличии приблизительно однотипных сил межмолекулярного взаимодействия температуры плавления веществ возрастают по мере увеличения их молекулярного веса. Это и наблюдается для гидридов трех более тяжелых элементов VI группы. Однако температура плавления воды приблизительно на 200 превышает ожидаемую на основании ее молекулярного веса. Химики с другой планеты, где нет воды, вероятно, должны были бы предположить, что температура плавления воды равна приблизительно -100° С, что на Земле нет озер, рек и океанов и что вода на Земле существует только в газообразном состоянии даже на Северном и Южном полюсах В отличие от воды сероводород, а также НгЗе и НгТе не способны образовывать сильные межмолекулярные связи. Водородные связи значительной прочности обнаруживаются только в веществах, молекулы которых содержат наиболее электроотрицательные элементы, такие, как фтор, кислород и азот. На строение веществ, подобных воде, с высокополярными связями Н — X, например аммиака и фтористого водорода, также оказывают большое влияние водородные связи, и многие свойства таких веществ в твердом и жидком состояниях обусловлены наличием диполь-дипольных взаимодействий между их молекулами. [c.144]

Вещества могут претерпевать различные превращения. Например, вода при кипении переходит в газообразное состояние (пар), а при охлаждении — в кристаллическое (лед). Воду можно разложить на составные элементы — водород и кислород. Итак, нагревание и охлаждение воды изменяют только ее агрегатное состояние, но не нарушают химической связи водорода с кислородом. Разлагая воду, получаем два газообразных вещества — водород и кислород, которые отличаются от воды физическими и химическими свойствами. Таким образом, вследствие одного явления качественный и количественный состав веществ не изменяется, а другого — меняется и то и другое. В связи с этим различают явления физические и химические. [c.19]

Потенциал ионизации и сродство к электрону — важные характеристики реакционной способности атомов элемента. Если атомы двух элементов сильно отличаются между собой значениями потенциалов ионизации, то у одного из них будет низкий потенциал ионизации, а у другого — высокое сродство к электрону. Такие атомы будут легко реагировать друг с другом с образованием прочной связи. Практическое использование этих характеристик ограничено тем, что они относятся к изолированным атомам, т. е. к газообразным состояниям. Если же атомы находятся не в изолированном состоянии, то принято пользоваться другой характеристикой, называемой электроотрицательностью, т. е. способностью атома притягивать к себе электроны, обобществляемые при образовании химической связи. Мерой электроотрицательности является энергия, равная арифметической сумме энергии ионизации [c.53]

Все соединения щелочноземельных металлов с ионными связями, соединения бериллия имеют ковалентный характер. Соединения магния преимущественно ионные. В газообразном состоянии элементы ПА группы существуют в основном в виде двухатомных молекул. [c.482]

В разд. 3 приведены сведения, необходимые для расчета теплообмена в устройствах, работающих при низких температурах в элементах сверхпроводящих систем. Практическое использование сверхпроводимости привело в настоящее время к созданию принципиально новых энергетических и электротехнических устройств. Обеспечение надежной работы таких устройств неразрывно связано с решением вопросов тепловой стабилизации сверхпроводящих элементов при гелиевых температурах. В разделе освещаются необходимые для этого закономерности теплоотдачи к гелию, находящемуся в жидком или газообразном состоянии, методики расчета теплопритоков в криогенные системы, а также свойства конструкционных материалов при низких темпера-турах. [c.9]

Следует отметить, что стандартное состояние элементов выбрано очень условно — для углерода это графит с его сложной структурой и вторым валентным состоянием углерода, для водорода, кислорода и азота — газообразное состояние (25° С и 1 атм) с двухатомными молекулами и т. д. Таким образом, при переходе от элемента к соединению связи не только образуются, но и разрываются. Поэтому более показателен расчет теплоты образования из свободных атомов элементов в расчете на газообразное состояние при 25° С и 1 атм. Для этого, к теплоте сгорания элементов в стандартном состоянии надо добавить теплоты образования свободных атомов из элементов (для стандартного состояния тех и других), равные следуюш,пм величинам (в ккал г-атом) [c.343]

Методом РЭС можно изучать атомы всех элементов, кроме Н и Не, и все соед. в твердом и газообразном состоянии. Величина Е электронов внутр. уровней зависит от хнм. связей изучаемого агома увеличение Еса в разл. хим. соединениях по сравнению с Еса для элементов в своб. состоянии (положит, хим. сдвиг) указывает на положит, эффективный заряд атома, а уменьшение — на отрицательный. На [c.507]

Амплитуда колебаний атомных ядер во много раз (пропорцжо-нально квадратному корню из отнощения масс) меньше, чем электронов. Поэтому атомные ядра, принадлежащие данной молекуле, вместе со всеми своими электронами, кроме валентных (т. е. атомные остовы), связанные направленными межатомными связями, представляют собой довольно резко локализованный остов молекулы. Понятно, что форма молекулы зависит от строения остова, которое в свою очередь определяется характером межатомных связей, их направлением. Но, как мы знаем, направление межатомных связей задается той или иной комбинацией атомных орбита-лей, т. е. пространственной конфигурацией соответствующих электронных волновых функций, связанной с симметрией поля сил между атомным ядром и электронами, Так, в результате коаксиальной -гибридизации трехатомные молекулы галогенидов элементов И группы в газообразном состоянии имеют остов линейной формы. Четырехатомные молекулы, например ВРз, благодаря 5р2-гибридизации приобретают остов, в котором все соединяющие атомные остовы три связи располагаются в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Тетраэдрическое строение остова пятиатомных молекул типа СН4 и ССЦ обусловлено р -гибридизацией к такой же конфигурации остова молекул приводит х -гибриди-зация.. Существуют также октаэдрическая ( р -гибридизация, плоская квадратная 5/7 -гибридизация, тригональная бипирами-дальная ( 5,о -гибридизация, каадратная пирамидальная 5р -гиб-ридизация и др. [c.84]

Атомные рефракции элементов С, Н, О, Н, С1, Вг, I, главным образом входящих в состав органических соединений, можно непосредственно определить только для тех, которые находятся в газообразном состоянии. Нри аддитивном вычислении по этим величинам молекулярной ре.фракции соединений в некоторых случаях наблюдается хорошее согласие между теорией и экспериментом, т. е. совпадение вычисленной и найденной молекулярной рефракции. Совпадение оказалось хуже при наличии в соединении этиленовых и ацетиленовых связей, карбонильного кислорода и вообще в тех случаях, когда атомы соединены неоднородными связями. Таким образом, молекулярная рефракция не является строго аддитивной функцией атомных рефракций, а зависит от строения. Всего нагляднее этот факт обнаруживается при сравнении изомеров, например диметилового эфира и уксусного альдегида, которые имеют различную молекулярную рефракцию это объясняют тем, что различным формам кислородных связей соответствует различный действительный молекулярный объем. [c.149]

Можно было бы пойти по другому пути — вместо фиксации азота связать кислород, который легко вступает в соединения со многими элементами, встречающимися в природе. Азот в этом случае остался бы в газообразном состоянии. Но этот дорогой и мало производительный метод не мог служить источником азота для промышленных целей. [c.78]

Рис. 7.4. Стандартиая теплота образования гидридов (в газообразном состоянии) неметаллических элементов, приходящаяся на одну связь, в сравнеяии со значениями, рассчитанными по уравнению электроотрицательности.

Ионная связь осуществляется главным образом в результате электростатического притяжения между ионами с зарядами противоположных знаков. Наличие силы притяжения между такими ионами объясняет устойчивость ионных соединений, типичными представителями которых являются NaF, Li l, aO и K l. Каждый из ионов, входящих в эти соединения, обладает электронным строением атома благородного газа, ближайшего к данному элементу по периодической системе заряды ионов обусловлены несоответствием между числом имеющихся у них электронов и числом протонов в атомных ядрах. Изолированные ионы и простейшие изолированные пары ионов, которые могли бы описываться, например, такими формулами, как Na l, существуют только в газообразном состоянии. Как уже отмечалось выше, в твердом состоянии они образуют упорядоченные периодические структуры, а в жидком состоянии и в растворах сильно взаимодействуют с другими ионами или с молекулами растворителя. [c.112]

Для элементов в газообразном состоянии наблюдается стабилизация -электронов за счет -электронов, имеющихся в конденсированном состоянии. В-третьих, при увеличении атомного номера наблюдается общая тенденция повышения прочности связи /"-электронов. У кюрия образуется особо устойчивая семиэлектронная конфигурация, соответствующая половинному заполнению -оболочки. Кюрий в растворах проявляет только валентность 3. [c.15]

В дапио1 главе в основном рассмотрены кристаллические структуры оксидов металлов, так как почти все они находятся л твердом состоянии при обычных температурах. При этом так-/ке упомянуты некоторые низшие оксиды, но исключены из рассмотрения пероксиды, надпероксиды и озонаты, так как такие соединения со связью О—О обсуждались в гл, И. Структуры оксидов металлов, в обычных условиях находящихся в жидком и газообразном состояниях, мало изучены сведения о нескольких оксидах металлов в газовой фазе включены в табл. 12.1. Структуры оксидов полуметаллов и элементов Б-подгрупп описаны в других главах. [c.236]

При простом геометрическом подходе структурная химия цинка кажется достаточно простой. Ведь для этого элемента известно только одно валентное состояние Zn , причем в большинстве молекул и кристаллов этот металл образует четыре тетраэдрических или шесть октаэдрических связей две коллинеарные связи образуются в газообразном состоянии в молекулах 2пХг н, по-видимому, — в 2п(СНз)2 ииже будут упомянуты некоторые примеры соединений с КЧ 5. [c.290]

Среднее геометрическое значение энергии Е д д в Полинг приравнял к ковалентному вкладу в -Ед в- Квадратный корень из ионного вклада Ej B и был принят Полингом за разность электроотрицательностей двух элементов А и В. После этого возник вопрос о разделении этой разности на ЭО отдельных элементов. Для молекулы LiF в газообразном состоянии ионный вклад в энергию связи оказался равным 9 эВ. Тогда Хр = 3. Полинг предложил шкалу ЭО, в которой электроотрицательность фтора принята равной 4. Тогда электроотрицательность лития равна единице. Хотя ЭО в шкале Полинга имеет даже другую размерность, чем в шкале Малликена, обш ие тенденции их изменения в Периодической системе совпадают, а связь между ними удовлетворительно описывается уравнением [c.117]

Этими экспериментами подтверждается теория строения поли-тионатов, выдвинутая Д. И. Менделеевым, согласно которой политионаты состоят из полисульфидных неразветвленных цепочек серы с группами ЗОз на концах. Различный характер химической связи элементов разных групп периодической системы хорошо выявляется по способности галогенидов (бромидов) вступать в реакции изотопного обмена с галогеном (бромом), находящимся в жидком (20° С) или газообразном (250° С) состоянии. Подобные работы были начаты С. 3. Рогинским и продолжены обширными исследованиями Я. А. Фиалкова с сотрудниками. Из приведенных примеров видно, что механизм изотопного обмена в системах бромид—бром определяется химической природой элемента. [c.204]

Перечисленные методы, за исключением последнего, нашли применение для выяснения механизма влияния различных веществ. Так, прямое измерение температуры пламени позволяет установить, что действие органических растворителей, приводящее к увеличению интенсивности излучения элементов в пламени, не связано со значительным увеличением температуры пламени. В ряде случаев оказался эффективным метод двух распылителей который заключается в сравнении интенсивности излучения / или поглощения света О в пламени при введении в него раствора соли элемента в присутствии постороннего вещества с / или й, получаемыми при введении в пламя того же раствора соли и одновременно раствора постороннего вещества через другой распылитель (рис. 40). Если воздействие постороннего вещества сохраняется при его введении в пламя через другой распылитель, то, следовательно, добавленное вещество влияет на процессы, происходящие в газах пламени, и реагирует в газообразном состоянии. В противном случае, при отсутствии эффекта, добавленное вещество воздействует только на процессы распыления и испарения, определяющие поступле- [c.85]

Элементы фтор, хлор, бром и под являются веш ествами с ярко выраженным неметаллическим характером. Фтор и хлор при обычной температуре газообразны, бром — жидкость, а иод — твердое тело. В газообразном состоянии все они образуют двухатомные молекулы и все очень реакционноспособны. Особенно это относится к наиболее легким из них. Первый элемент группы — фтор, вообще говоря, является самым реакциопноспо-собным из известных элементов. Большая реакционная способность этих элементов связана с тем, что их атомы стремятся перейти в отрицательные однозарядные ионы. Вследствие такой тенденции элементы этой группы соединяются с легкими металлами, у которых они отрывают электроны, образуя соединения с типичным характером солей. Элементы седьмой группы объединяют под названием галогены, т. е. солеобразователи (от [c.825]

Относительная легкость не только возбуждения, но даже и отрыва самого внешнего электрона от атома лития ведет к тому, что в твердом состоянии свободный литий обладает металли- ческими свойствами, а в своих соединениях способен осуществлять ионную связь. Образуя ионную связь, атомы лития передают электроны атомам другого элемента, превращая их в анионы, а сами порождают при этом однозарядные катионы затем между противоположно заряженными ионами возникает, как в некоторых газообразных молекулах, так и особенно часто в кристаллах, электростатическая связь, характеризуемая силовым законом Кулона. Впрочем, нельзя сказать, что атомы лития и бериллия вообще не способны образовать молекулы с атомной связью. Таковою, например, является связь в газообразных частицах ЬЬ, требующая для своего разрыва 25,5 ккал1моль, а также связь в Вег, отвечающая (гипотетически) примерно 14 ккал моль. [c.33]

Простые вычисления с использованием закона Гука показывают, что эффекты масс будут чрезвычайно мало сказываться на частотах колебаний ХН. Имея в виду этот закон, можно ожидать небольшого уменьшения частоты, связанного с увеличением массы X. В действительности при переходе по периодической системе от углерода к фтору частоты колебаний резко возрастают. При переходе к более тяжелым элементам в пределах одной группы наблюдается постепенное уменьшение частоты, но и в этом случае оно совершенно несоизмеримо с теми изменениями, которые долл<ны были бы возникать за счет одних эффектов масс. Изменения тХН при изменении природы элемента X вызваны, по-видимому, в первую очередь, химическими различиями в природе самих связей и в длинах связей. В табл. 4.1 собраны данные как по ХН, так и по гХН для некоторых простых гидридов (в газообразном состоянии) очевидно, нет какой-либо монотонной зависимости между любой из этих величин и атомным весом элемента X. [c.95]

Хотя представление о ковалентной, ионной и металлической связи может быть использовано для объяснения строения молекул большого числа веществ в твердом, жидком и газообразном состояниях, все же есть немало систем, существование которых нельзя объяснить наличием этих связей. Наиболее наглядным примером служат инертные газы. Атомы этих элементов обладают сферической симметрией и не способны образовать ни одной из выше названных связей. Но поскольку при температуре вблизи абсолютного нуля инертные газы все-таки могут быть переведены в жидкое или твердое состояние, то должны быть и какие-то силы, стягивающие атомы этих элементов. Видимо, такие же силы имеют место при взаимодействии насыщенных молекул, например На, N2, СН4 и т. п. В этих молекулах валентные электроны использованы для образования связей между атомами, и у них, по-види-мому, не осталось возможностей для связей друг с другом. [c.204]