Простая связь энергия связи

В простейших расчетах энергий связей часто предполагают, что энергия углерод-водородной связи имеет для всех структур одну и ту же величину, равную четвертой части теплоты атоми- [c.352]

К ПЛОСКОСТИ трёх сг-связей, и центром, совпадающим с центром каждого углеродного атома. У атомов углерода, связанных между собой простой связью (а-связь), эти пространственные восьмерки сливаются в общую орбиталь обоих р-электронов, что сопровождается выделением энергии (примерно 64 ккал/моль). Эти электроны образуют так называемую л-связь, иначе говоря, вторую связь в двойной связи. я-Связь значительно менее прочна энергетически, чем а-связь С=С (83 ккал/моль), и гораздо легче поляризуема. [c.244]

Если воспользоваться для энергии связи С—Н значением 416 кДж -моль , найденным для метана, то на шесть таких связей в этане должна приходиться энергия 2496 кДж моль Остальные 333 кДж следует рассматривать как энергию моля простых связей С—С. [c.27]

Поскольку притяжение ионов описывается законом Кулона, то для ионных молекул можно сравнительно просто рассчитать энергию связи. Если рассматривать ионы как недеформируемые заряженные [c.203]

Двойные связи короче и прочнее, чем соответствующие одинарные связи, но прочность их не вдвое больше, так как перекрывание л-орбиталей меньше, чем перекрывание а-орби-талей. Это означает, что а-связь прочнее я-связи. Разность между энергиями простой связи, скажем связи С—С, и соответствующей двойной связи равна количеству энергии, необходимой для вращения вокруг двойной связи [77]. [c.41]

Молекула На имеет два электрона на а15-М0, таким образом, конфигурация основного состояния этой молекулы (а ) . Два электрона на связывающей МО образуют простую связь. Энергия диссоциации На равна Де = 4,75 эВ, равновесное расстояние Яе = 0,74 А. [c.125]

Молекула циана линейна [ (СС) = 1,39, d( NO = 1,16 А]. Связь С—С характеризуется энергией 132 ккал/моль и силовой константой к = 6,9. Длина ее гораздо меньше, чем то обычно для простой связи между атомами углерода (1,54) и приближается к обычной длине двойной (1,34 А). Однако повышение порядка связи С—С в циане могло бы произойти лишь за счет снижения порядка соседних связей eN (П1 5 доп. 8). Между тем их длины и силовые константы (к = 17,4) таковы же, как в других ковалентных цианидах (H N, F N), т. е. при переходе от последних к N — N порядок связей = N не изменяется. [c.522]

Имеется немало оснований для предположения, что в простых молекулах с открытыми цепями возможно легкое вращение вокруг простых связей, и оно действительно осуществляется. Так, в этане две метильные группы независимо вращаются вокруг центральной о-связи, давая бесконечное число конформаций молекулы этана. Хотя подобное вращение происходит очень легко, число конформаций не безгранично. Конформации молекул этана незначительно отличаются по своей энергии в соответствии с различным разделением водородных ядер, расположенных у соседних атомов углерода, а также из-за последовательного изменения во время вращения взаимодействия между электронными облаками связей С—Н. Ниже приведены проекции Ньюмена для молекул этана [c.209]

На рис. 1 показана зависимость энергии одной связи в кристалле от расстояния между частицами без учета влияния окружающих частиц. Резко выраженный минимум на кривой 3 соответствует энергии связи между ионами Na и С1 (Uq), а его абсцисса — равновесному расстоянию между ионами го). Эта форма кривой является весьма характерной и носит название потенциальной ямы, так как действительно любое изменение Го в сторону его увеличения (растяжение) или в сторону его уменьшения (сжатие) связано с затратой энергии. В качестве иллюстрации выбран, конечно, наиболее простой пример взаимодействия частиц в веществе, но характер кривой изменения энергии связи в зависимости от расстояния между частицами сохраняется и в случае значительно более сложных взаимодействий между ними. [c.9]

Лондон был первым, кто дал объяснение этого барьера в терминах квантовой механики. В описанной выше реакции атомы Ч Ъ первоначально связаны простой связью, т. е. двумя электронами с противоположно направленными спинами, в то время как атом X имеет неспаренный электрон. С приближением X к V — Z взаимодействие между этими тремя электронами вызывает уменьшение силы связи V — Ъ, так что V и 7 стремятся разойтись. Следовательно, приближение X к V — Ъ сопровождается увеличением потенциальной энергии системы, которое лишь отчасти компенсируется образованием связи X — V. В конце концов, достигается точка, где доминирующим становится притяжение X — У, а Ъ покидает систему, что сопровождается уменьшением полной потенциальной энергии системы. Можно продемонстрировать это графически откладывая полную потенциальную энергию системы в ходе протекания реакции, как это показано на рис. 14.1. [c.308]

Для простой связи С-С возможна разборка на два противоположно заряженных иона (гетеролитический разрыв) или два радикала (гомолитический разрыв) (схема 2.13). Связь в молекуле существует именно потому, что ее образование сопряжено с выигрышем в энергии. Следовательно, сборка связи из любой такой пары предшественников будет термодинамически разрешенным процессом. [c.90]

Таким образом, коэффициенты сопряжения позволяют связать друг с другом три важные характеристики углеводородов с сопряженными связями индекс простой связи энергию сопряжения АЕ через эту связь и энергии локализации и Кроме того, коэффициенты сопряжения могут служить коэффициентами реакционности (см. главу Х1П). [c.295]

Рассмотрим столкновения частиц без учета их внутренней энергии. Значением внутренней энергии можно пренебречь в тех случаях, когда реакция происходит непосредственно в момент столкновения. Кинетическая энергия при столкновении сразу переходит в энергию разрыва реакционно-чувствительной связи (связи, разрыв или ослабление которой приводит к реакции), не перераспределяясь по другим связям. Подобного рода реакции осуществимы при столкновении простых молекул, состоящих из небольшого числа атомов, они протекают по бимолекулярному механизму. Кинетическая энергия движения двух частиц равна сумме кинетических энергий их относительного движения и движения центра тяжести. Кинетическая энергия движения центра тяжести не может перейти в энергию разрыва связи. Энергия связи атомов в молекуле не может измениться от того, с какой скоростью движется в пространстве центр тяжести молекулы. Поэтому при столкновении двух частиц химическое превращение может зависеть только от кинетической энергии их относительного движения. [c.40]

При определении энергии связи с углеродом весьма существенно, в каком соединении находятся реагирующие углеродные атомы — в открытой цепи или в цикле, примыкает ли к ним простая, двойная или тройная связь. Поэтому для расчета таких энергий связи были выбраны реакции соответствующих соединений. В табл. 3 представлены реак- [c.347]

КОНФОРМАЦИИ ж мн. Пространственные формы молекулы, возникающие при внутренних вращениях атомов или атомных групп вокруг простых связей, изгиба связей и других деформаций, не изменяющих конфигурацию молекулы. КОНФОРМАЦИЯ ж. см. тж. КОНФОРМАЦИИ. заслонённая К. Конформация, соответствующая максимуму потенциальной энергии молекулы. [c.205]

Изучение одинарной и двойной связей показывает их неравноценность, что связано с качественным различием участвующих в образовании связи валентных а и я электронов, и спецификой соответствующих электронных полей. Установлено также, что двойная связь энергетически не является вдвое прочнее, чем простая. Так, энергия связи для С—С и С = С соответственно составляют 79,3 и 140,5 ккал/моль. Отсюда видно, что одна из углерод-углеродных связей (я-связь) слабее другой (о-связь). [c.193]

В действительности, однако, не существует ни одного класса органических соединений, энергия которых равнялась бы простой сумме энергии связей. Это относится и к алканам, включая алмаз, как предельный случай молекулы, состоящей из одних 8р= -атомов углерода. Согласно принятому выше определению, это означает, что во всех случаях имеет место внутримолекулярное взаимодействие между непосредственно не связанными атомами. [c.166]

Если перекрыть две зр -орбиты углерода и занять оставшиеся четыре 5р2-орбиты обоих атомов 15-орбитами атолюв водорода, то получится этилен. Однако при этом у каждого из атомов углерода остается по одной чистой 2р-орбите, которые также перекрываются, причем сбоку. Этому боковому перекрыванию способствует уже образовавшаяся ст-связь, удерживающая оба атома на небольшом расстоянии друг от друга. Но при этом надо сделать еще одно важное замечание оси обеих 2р-ор-бит должны быть параллельны. В результате такого бокового перекрывания возникает я-связь, которая менее прочна, чем образовавшаяся, согласно правилу максимального перекрывания, ст-связь. Все же перекрывание обеих р-орбит приводит к дополнительному выигрышу энергии, связанному с симметричным перекрыванием так как теперь между обоими атомами С находятся четыре электрона, то кулоновское отталкивание ядер компенсируется в большей мере и соответствующий длине связи / о энергетический минимум лежит при меньшем расстоянии между ядрами, чем это имеет место для простой связи С—С (длина связи С—С равна 0,154 ммк длина связи С = С равна 0,133 жлг/с). [c.36]

Энергия, требующаяся для осуществления вращения, должна быть ориентировочно равна разности энергий двойной и простой углерод-углеродных связей, т. е. 63 ккал/моль (см. табл. 3-5). Такое количество энергии не может быть получено за счет столкновения молекул при обычных температурах, и не удивительно поэтому, что вращения вокруг двойной связи в этилене или другом алкене в этих условиях не происходит. [c.150]

В случае углеводородов -длина связей сокращается от 1,091 до 1,071 А, а в случае хлоруглеродов -от 1,766 до 1,72 А. Если принять, что энергия связи находится в простой зависимости от ее длины, указанные изменения должны, очевидно, сопровождаться изменением прочности связи. Однако из более общих соображений нужно ожидать, что изменения характера связи должны сопровождаться соответствующими изменениями энергии связи. Выравнивание прочностей индивидуальных связей, как предполагалось в упрощенном рассуждении (см. выше), не подтверждается. Этот метод, даже если он оказывается лишь приблизительно правильным в результате пренебрежения некоторыми изменениями энергии связей, обусловленными другими причинами, может быть полезным для обсуждения. [c.356]

Химические свойства. Две сопряженные л-связи образуют общее электронное облако Дсм. рис. 19). Это приводит к укорочению простой связи (до 1,46 А) и к стабилизации люлекулы. Так, например, энергия образования молекулы дивинила на 3,5 ккал/моль больше по сравнению с энергией образования углеводорода того же состава, но без сопряженных двойных связей. Эта особенность в строении диеновых углеводородов делает их способными присоединять различные вещества не только по одной из двойных связей, ио и к крайним атомам сопряженной системы — в 1,4-ио-ложение с перемещением двойной связи. [c.82]

Затрудненность вращения вокруг простых связей объясняет устойчивость шахматных (продолженных) конформаций сопряженных молекул. Оптические свойства изомеров каротиноидов с конфигурациями целиком транс- и моно-г ыс согласуются со свойствами, предсказанными для структур, имеющих гранс-конфигурацию при всех простых связях в сопряженной системе [17], а эта конфигурация, например в случае 9,9 -дегидро-р-ка-ротнна, была подтверледена путем рентгенографического исследования [18]. Было также показано, что транс-коп-фигурация относительно простой связи устойчива и в случае сопряженных молекул меньших размеров, таких, как бутадиен-1,3, глиоксаль и оксалилхлорид. В этих молекулах гранс-конфигурация стабилизируется как сопряжением, так и благоприятной азимутальной ориентацией относительно простой связи, в то время как двум скошенным конформациям благоприятствует ориентация, но не благоприятствует сопряжение, а цис-конфигурации благоприятствует сопряжение, но не ориентация. Предсказанное различие в энергиях цис- и транс-конфигураций может быть определено из высот барьеров Б других веществах для углеводородов оно оказывается равным примерно 1,5 ккал/моль. [c.14]

Не участвующие в образовании имеющихся в молекуле этилена пяти а-связей две р-орбитали (по одной у каждого атома углерода) занимали бы у не связанных между собой углеродов пространство, приблизительно ограниченное пространственной восьмеркой (фигура вращения восьмерки вокруг продольной оси) с длинной осью, перпендикулярной к плоскости трех а-связей, и центром, совпадающим с центром каждого углеродного атома. У атомов углерода, связанных между собой простой связью (а-связь), эти пространственные восьмерки сливаются в общую орбиталь обоих р-электронов, что сопровождается выделением энергии (примерно 64 ккал моль). Эти электроны образуют так называемую п-связь, иначе говоря, вторую связь в двойной связи. я-Связь значительно менее прочна энергетически, чем а-связь С=С (83 ккал1молъ) и гораздо легче поляризуема. [c.261]

Решение. Картины диффракции электронов в газообразных. SgOa и s ia дают [25] для расстояния S—С1 в этих соединениях 1,99 и 2,00-10 см, а для расстояния S—S в S la = 2,05 10 см так как наблюденные величины весьма близки к так называемым стандартным величинам, то, следовательно, оба эти соединения обладают обычными простыми связями S— l и S—S, и если могут обладать резонансным состоянием с двойной связью, то лишь в весьма малой степени. Поэтому теплоты образования S la и Sg могут быть использованы для определения энергий связей S—S и S l. [c.54]

Суть метода заключается в том, что определяются различия в электроотрицательностях, а не их абсолютные значения, и они рассчитываются из энергий диссоциации одинарных связей или энергий связей. Энергия диссоциации двухатомной молекулы — это энергия, необходимая для того, чтобы вызвать диссоциацию молекулы на атомы в газообразном состоянии, причем и молекула и атомы находятся в основном состоянии при определенной температуре. Для двухатомных молекул, таких, как N2, в которых атомы связаны кратной связью, нельзя использовать для расчета электроотрицательности непосредственно энергию диссоциации, поскольку значение ее для кратной связи не является кратным соответствующей величине для одинарной связи между теми же атомами. Поэтому необходим косвенный метод для онре-деления энергии простой связи между двумя атомами, которые связаны кратной связью в элементарном состоянии. Этот метод включает рассмотрение нолиатомных молекул, однако в этом случае возможны следующие осложнения. В молекулах, таких, как NHз, имеются три энергетически эквивалентные простые связи, но энергия, необходимая для разрыва первой связи, не такая, как энергия, требуемая для разрыва второй или третьей связи, поскольку у ке вторая связь относится к амин-радикалу, а третья — к имин-радикалу, а не к молекуле КНд. Это обстоятельство важно и для теории и для практики. Тем не менее берется среднее из этих трех значений (т. е. одна треть от общей энергии, необходимой для атомизации молекул), и, чтобы не путать с истинной энергией диссоциации, эту искусственную величину называют энергией связи для пары атомов N — Н. Если можно определить полную энергию атомизации гидразина NH2 — КНг, то энергию связи N — N можно определить как разность между этой полной энергией и энергией четырех связей N — Н. Такой подход, естественно, предполагает, что прочность [c.43]

Прочность двойных связей выше, чем у простых (одинарных) связей, в том смысле, что для разъединения двух атомов, связанных двойной связью, требуется затратить больше энергии, чем для разъединения двух атомов, связанных простой связью. Однако из-за изменения межъя-дерных расстояний и межэлектронного отталкивания двойная связь оказывается не обязательно вдвое прочнее простой связи, а тройная связь не обязательно втрое прочнее простой. В качестве примера приведем значения энергий простой, двойной и тройной ковалентных связей между парой атомов [c.120]

Очень высокая энергия связи в молекуле азота делает егО чрезвычайно инертным. Сравнение энергий связей между атомами углерода (в полимерных соединениях) и между атомами азота (табл. В.31) показывает, что оцениваемая по аналогии величина энергии тройной связи в N2 лежит значительно ниже,, чем истинное значение 946 кДж/моль. Большинство простых соединений азота эндотермично и может разлагаться с образованием устойчивых молекул N2 (см. опыт 2). [c.531]

Кроме длины и энергии важными характеристиками химической связи являются насыщаемость и направленность. Однако эти свойства присущи лишь ковалентной связи. Ионная связь, природа которой обусловлена ненасыщенным и пространственно симметричным электростатическим полем центрального иона, ненасыщена и не имеет какого-либо определенного направления. Насыщаемость ковалентной связи выражается в ограничении числа валентных связей, которые может дать данный атом. Например, азот притягивает три атома водорода с образованием молекул ЫНз, молекул же МН4, ЫН5 и т. д. не существует. Согласно квантово-механическим соображениям в образовании связи могут участвовать только неспаренные электроны атома число их определяет валентность элемента. В простых случаях число неспаренных электронов в атоме находится с помощью принципа Паули и правила Гунда, в более сложных рассматривается возможность гибридизации волновых функций. Направленность связей объясняет стереохимию молекул, которая начала развиваться после того как Ле-Бель и Вант-Гофф (1874) выдвинули важнейший тезис о тетраэдрическом расположении валентностей углерода. [c.18]

В большинстве соединений кремний образует только простые связи. Кратные связи, столь типичные для углерода, в химии кремния являются редкостью. Тем не менее имеются данные, позволяющие утверждать, что атом кремния способен иногда использовать свободные -орбитали для образования dn—ря-связей. Такая связь, по-видимому, существует в трисилиламине Н(51Нз)з. в котором 2рг-орбиталь атома азота перекрывается с пустой -орбиталью атома кремния. Это дополнительное связывание способствует образованию плоской формы молекулы, тогда как молекула аналогичного соединения углерода Ы(СНз)з имеет форму пирамиды. В твердом кремнии энергии связи между атомами довольно прочны велики и значения энергии активации реакций с участием свободного кремния. [c.168]

КОНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ, раздел стереохимии, изучающий конформации молекул, их взаимопревращения и зависимость физ. и хим. св-в от конформац. характеристик. Конформации молекулы-разл. пространств, формы молекулы, возникающие при изменении относит, ориентации отдельных ее частей в результате внутр. вращения атомов или групп атомов вокруг простых связей, изгиба связей и др. Каждой определенной конформации соответствует определенная энергия. При рассмотрении пов-сти потенц. энергии основного состояния молекулы как ф-ции координат атомных ядер возможно существование одного, двух и более энергетич. ми1Шмумов. Б этом случае имеются соотв. одна, две и более устойчивые конформации (в общем случае различающиеся по своей энергии), разделенные потенц. барьером (барьерами). Множество конформаций, находящихся в окрестности энергетич. минимума с энергией ниже соответствующего потенц. барьера, представляет собой конформер. Обычно понятие конформера отождествляют с конформацией, имеющей миним. энергию. Явление существования разл. конформеров наз. конформац. изомерией. Любой переход между двумя конформациями, осу- [c.457]

Реакция роста полимерной цепи сводится к разрыву одной из кратных и образованию одной простой связи. Энергия последней больше, т.е. полимеризация ненасыщенных соединений происходит с выделением тепла, АН — отрицательно. Отрицательно и значение AS, так как в ходе полимеризации уменьщается число частиц. Разнозначность факторов АН и -TAS определяет то, что значение AG отрицательно лишь при относительно невысоких температурах. Но генерация радикалов из молекул мономеров, требующая разрыва С-Н-, С-С- или С-О-связей, может происходить лишь при высоких температурах, когда полимеризация становится термодинамически невозможной. Этим и определяется использование для процесса полимеризации инициаторов. [c.200]

ЮО ФИГУРАЦИЯ РАВНОВЕСНАЯ, расположение атомных ядер молекулы (нли радикала, иона) в пространстве, соответствующее минимуму ее потенц. энергии. К. р. двухатомной молекулы характеризуется расстоянием между атомными ядрами. Для описания К. р. многоатомных молекул необходимо использовать такие параметры, как длины связей, валентные углы, а также двугранные углы (см. Номенклатура стереохимическая). К. р. молекулы зависит от ее электронного состояния. Так, в осн. состоянии молекула ацетилена имеет линейную конфигурацию, в возбужденном — трансоидную. Параметры молекулы (или ее геометрию) определяют методами рентгеновского структурного анализа, газовой электронографии, микроволновой спектроскопии, нейтронографии и др., а в случае простых молекул также рассчитывают квантовомех. методами. КОНФОРМАЦИИ молекул, различные пространств, формы молекулы, возникающие при изменении относит, ориентации отд. ее частей в результате внутр. вращения атомов или групп атомов вокруг простых связей, изгиба связей и др. При этом стереохим. конфигурация молекулы остается неизменной. Каждой К. соответствует определ. энергия. Так, для молекулы этана можно представить существование двух максимально различающихся по энергии К.— заслоненной (ф-ла 1а), для к-рой диэдральный угол Ф (см. Номенклатура стереохимическая) имеет значения О, 2, 4, и заторможенной, или шахматной (16), с ф = 1, 3, 5. Первой из них соответствует максимум энергии, второй — минимум. Поэтому молекулы этана существуют практически только в заторможенной К. [c.274]

Длины связей часто рассматриваются как подтверждение или свидетельство против резонансной стабилизации в молекуле. Однако в этом вопросе должна соблюдаться некоторая осторожность. Например, если гибридная структура бензола рассматривается как суперпозиция двух структур Кекуле, то каждая связь углерод — углерод должна быть чем-то средним между простой и двойной связями. Другими словами, эти связи должны иметь на 50% характер двойной связи (иметь 50% двоесвязности). Таким образом, можно ожидать, что длины углерод-углеродных связей в бензоле будут средним арифметическим между длинами простой и двойной связей. Однако средняя величина между С — С-связью в этане (1,543 А) и в этилене (1,337 А) составляет 1,441 А, что заметно отличается от экспериментально определенной длины связи С — С в бензоле, равной 1,397 А. Причина расхождения кроется главным образом в сделанном при этом ориентировочном расчете допущении, согласно которому в отсутствие резонанса все простые связи С — С должны быть равны 1,54 А. Совершенно очевидно, что это допущение необо-сновано, поскольку, как уже говорилось, энергии связей зависят от окружения, а вследствие того, что существует зависимость между энергиями связей и их длинами (см. рис. 9-1) последние также должны изменяться в зависимости от окружения. Это можно видеть из данных табл. 9-5, где приведены длины простых углерод-углеродных связей [c.225]

В качестве основы для сравнения можно использовать изоэлектрон-ные соединения, т. е. простые структуры, содержащие одно и то же число электронов во внешней или валентной оболочке. Так, соединения, содержащие 14 электронов в незамкнутых оболочках, изоэлектронны с перекисью водорода в эту категорию входят такие молекулы, как Р.,, О , Н0 , Н,8 и СЮ. Приложение изоэлектронного принципа особенно подходит для элементов, находяпщхся рядом в периодической системе JM ндeлeeвa. В углеродных соединениях, которые могут быть сравнены с перекисью водорода, значение гибридных орбит в структуре является причиной значительных различий в энергии связи частичный 5-характер углеродных связей значительно повышает их прочность. Это заметно для этана, изоэлектронного углеродного производного для ацетилена, по формуле аналогичного перекиси водорода, сравнение оказывается более затруднительным, поскольку в ацетилене имеется --связь (а в перекиси водорода -однократная связь). Такое же возражение можно выдвинуть и при попытках поисков параллели с дифтордиазином N,JF., [94] или его водородным аналогом Н. Ы., (пока еш,е не обнаруженнь1м). В литературе [c.287]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология