Углерод связи с другими элементами

Другое различие между первым и последующим элементами каждой группы заключается в больщей способности первого элемента к образованию я-связей. Это различие в какой-то мере определяется размерами атомов. По мере увеличения размеров атомов боковое перекрывание р-орбиталей, ответственное за образование наиболее прочных п-связей, становится менее эффективным. Это показано на рис. 21.5. Для того чтобы проиллюстрировать этот эффект, рассмотрим два отличия в химических свойствах углерода и кремния, являющихся первыми двумя членами группы 4А. Углерод имеет два кристаллических аллотропа, алмаз и графит. В алмазе атомы углерода связаны друг с другом а-связями в нем не образуются я-связи. В графите боковое пере- [c.285]

В разделе 5.4 указывалось на важность сочетания разных методов исследования поверхностных соединений. Количественное определение углерода и других элементов в модифицирующих поверхность соединениях производится элементным анализом, а ИК спектры помогают установить, какие именно группы и в каком количестве содержатся в поверхностном соединении. Содержание элементов в поверхностных соединениях можно определить с помощью зондирующего воздействия различных пучков на поверхность твердого тела, служащего рассеивающей мишенью для такого воздействия. Для зондирования используются направленные пучки фотонов, электронов, ионов илц атомов, вызывающие эмиссию вторичных частиц (также фотонов, электронов, ионов или атомов), лзучение которой и позволяет судить о свойствах мишени. Помимо элементного анализа, с помощью зондирующего воздействия на поверхность в благоприятных случаях можно получить сведения о структуре поверхности и адсорбции на ней. В табл. 5.4 представлены некоторые из этих методов. Перечисленные в таблице методы. анализа поверхности, за исключением рентгеновской эмиссионной спектроскопии, позволяют исследовать поверхностные слои на глубину менее 10 нм. В этих методах зондирование поверхности и ана--лиз рассеиваемых или эмиттируемых частиц проводится в очень высоком вакууме. Для дополнительной очистки поверхность часто подвергается предварительной бомбардировке частицами высокой энергии, обычно аргонной бомбардировке. С этим связаны ограничения в применении некоторых из этих методов для исследования поверхности недостаточно стойких адсорбентов. Преимуществом этих методов является возможность локального исследования не- [c.109]

Практически все элементы периодической системы (кроме инертных газов) способны образовывать связь с атомом углерода. Изучение углеродсодержащих соединений ряда элементов, так называемых органогенов — Н, О, N. 8, С1, Вг, I, Р, является неотъемлемой частью классической органической химии. Соединения же углерода с другими элементами занимают промежуточное положение между органическими и неорганическими и выделяются в отдельный класс — элементоорганические соединения . [c.334]

Атом углерода имеет 6 электронов, 2 из которых образуют внутренний (1з ) слой, а 4 (2а 2р-) — внешний. Связи углерода с другими элементами преимущественно ковалентны. Обычная валентность углерода — IV. С наиболее активными металлами углерод проявляет степень окисления — 4 (например, в карбиде алюминия АГ-.Сз). Замечательная особенность атома углерода — способность соединяться между собой с образованием прочных длинных цепей, в том числе замкнутых. Число таких соединений огромно, все они составляют предмет органической химии. [c.131]

Химическое строение молекулы азота с позиций МВС и ММО характеризуется исключительной прочностью, несравнимой ни с какими другими двухатомными молекулами. Особая устойчивость молекулярного азота во многом определяет химию этого элемента. И кратность, и порядок связи в молекуле азота равны трем . Кроме того, на разрыхляюш,их молекулярных орбиталях нет ни одного электрона. Все это является причиной очень большой величины энтальпии диссоциации молекул азота и высокой их термической устойчивости. Поэтому азот не горит и не поддерживает горения других веществ. Напротив, он сам в молекулярном виде является конечным продуктом окисления многих азотсодержащих веществ. При комнатной температуре азот реагирует лишь с литием с образованием нитрида лития LigN. В условиях повышенных температур он взаимодействует с другими активными металлами также с образованием нитридов. Образующийся при электрических разрядах атомарный азот уже при обычных условиях взаимодействует с серой, фосфором, ртутью. С галогенами азот непосредственно не соединяется. Химическая активность азота резко повышается в условиях высоких температур (2500—3000 °С), тлеющего и искрового электрического разряда и в присутствии катализаторов. Так, при повышенных температурах и давлениях и в присутствии катализаторов азот непосредственно соединяется с водородом, кислородом, углеродом и другими элементами. [c.248]

Другой отличительной чертой химии углерода является способность к образованию двойных связей между двумя атомами углерода или между атомом углерода и другими элементами, причем такие связи обычно возникают в средней части цепей. В неопреновом каучуке двойные связи существуют между атомами углерода. Дакрон содержит двойные связи между атомами углерода и кислорода, а кроме того, в нем существуют делокализованные кратные связи, с которыми мы познакомились в гл. 13 на примере бензола. На рис. 21-3 изображены другие соединения углерода с двойными связями. Поскольку двойная связь часто может быть превращена в простую связь в результате присоединения атома к каждому [c.267]

То, что 6 различных групп (если исключить иод, то 5), включающих связи 5(4) различных элементов с углеродом, замещаются с почти тождественными скоростями, нз первый взгляд кажется очень удивительным. Однако отсутствие элементного эффекта весьма сходно с отсутствием изотопного эффекта водорода при электрофильном замещении в ароматическом кольце. Поскольку известно, что скорость расщепления связей между углеродом и другими элементами сильно изменяется при переходе от одного элемента к другому, наличие здесь постоянной скорости едва ли может быть объяснено иначе, чем предположением об отсутствии разрыва этой связи при лимитирующей стадии. Таким образом, обычная реакция 5д, 2-типа, по-видимому, исключается. Как и в случае электрофильной реакции, лимитирующей стадией является, вероятно, присоединение атакующего агента. То обстоятельство, что первые три реакции обладают значительно большими скоростями, не указывает на ошибочность сделанного выше заключения. Вполне возможно, что некоторые заместители могут оказывать особое ускоряющее влияние на стадию присоединения. [c.136]

Тем не менее электронная пара, ответственная за образование ковалентной связи между атомами углерода и других элементов, обычно несколько смещена к одному из связываемых атомов иными словами, связи в органических соединениях полярны. В связях С—С1, С—О, С—N электронные пары смещены от углерода в сторону неметаллических атомов, причем полярность связи падает в приведенном ряду, в согласии с положением элементов в периодической системе Д. И. Менделеева, слева направо. Связь С—С тоже мож т быть несколько полярной, если с углеродными атомами по обе стороны от нее связаны другие атомы или радикалы, сильно отличающиеся по своим электрическим свойствам. Это взаимное влияние атомов и групп в молекуле друг на друга, влекущее заметное изменение свойств функциональных групп от природы заместителей, находящихся в непосредственной близости от них, является одним из важнейших принципов, положенных А. М. Бутлеровым в основу теории строения. [c.93]

Связи между атомами углерода отличаются наибольшей прочностью (кДж/моль) по сравнению с гомоатомными связями других элементов, способных образовывать цепочки из одинаковых атомов [c.181]

Простые анионы легче всего образуют р-элементы УП группы вследствие их высокого сродства к электрону. Присоединение одного электрона к атомам кислорода, серы, углерода, некоторым другим элементам сопровождается выделением энергии. Присоединение же последующих электронов с образованием свободных многозарядных простых анионов места не имеет (см. табл. 6), поэтому соединения, состоящие из простых ионов, немногочисленны. Они легче всего образуются при взаимодействии щелочных и щелочно-земельных металлов с галогенами. Однако и щ этом случае электронная плотность между ионами не равна нулю, поэтому можно говорить лишь о преимущественном проявлении ионной связи. Радиусы же одноатомных многозарядных ионов представляют собой чисто условные величины. Представление о ионных кристаллах — это идеализированная модель. [c.101]

Как уже говорилось, растительность континентов поглощает значительную часть избыточного антропогенного углерода из атмосферы. Поэтому для прогноза вероятных глобальных изменений важно знать, как изменяется продуктивность континентальных экосистем с увеличением концентрации СО2. Сложность проблемы заключается не только в многообразии экосистем и наличии в каждой их них многочисленных подлежащих количественному учету связей между отдельными элементами (см. упрощенную схему углеродного цикла внутри экосистемы на рис. 3.12). Недостаточно изучены взаимодействия циклов углерода и других элементов-органогенов - азота, фосфора, серы, лимитирующих продуктивность большинства континентальных экосистем. [c.102]

Дифракционными или спектроскопическими методами было исследовано много простых соединений углерода, и во всех молекулах типа ui валентные углы в пределах ошибки измерения совпадают с тетраэдрическими (109°28 ). Некоторые надежно определенные длины связей в простых молекулах углерода и других элементов четвертой группы приведены в табл. 21.1. [c.8]

Атом углерода имеет 6 электронов, 2 из которых образуют внутренний слой (1в ), а 4 — внешний (2з 2р ). Связи углерода с другими элементами преимущественно ковалентны. Обычная валентность углерода — IV. Замечательная особенность атомов углерода — способность соединяться между собой с образованием прочных длинных цепей, в том числе замкнутых. Число таких соединений огромно, все они составляют предмет органической химии. [c.225]

В зависимости от строения мономерных молекул и их ориентации по отношению к растущей цепи в момент присоединения к ней воз-" можно образование различных стереоизомерных полимеров. Так же, как у низкомолекулярных веществ, для появления стереоизомеров цепь макромолекулы должна содержать двойные связи, соединяющие атомы с различными заместителями цис-транс-шам рпя), или асимметрические атомы углерода или других элементов (оптическая изомерия). [c.173]

Таблица 14.1. Сопоставление электроотрицательностеи атомов углерода и других элементов, образующих с ним связь

Связь между углеродом и другими элементами IV группы. [c.344]

По характеру химической связи элементов с углеродом и другими элементами в их составе элементоорганические соединения делят на две большие группы. В первую группу включают соединения в- и р-элементов непереходных элементов), а во вторую — органические производные й- и /-элементов (переходных элементов). Для соединений первой группы характерно образование ковалентных полярных <7-связей. Для органических производных второй группы типичны комплексные соединения с участием -электронов предвнешней электронной оболочки атомов элемента. Существуют и другие способы классификации, однако свойства элементоорганических соедршений столь разнообразны, что проще рассмотреть наиболее типичные из них в порядке изменения строения электронной оболочки атома элемента, как это делалось при рассмотрении свойств неорганических соединений. [c.588]

Соединение однородных атомов наиболее важно в случае углерода. Хотя это свойство становится менее существенным при переходе от углерода к другим элементам как внутри группы, так и внутри периода, описан ряд соединений других элементов группы IVA, содержащих цепи или циклические структуры из однородных атомов. Будут рассмотрены оловоорганические соединения, содержащие в молекуле от двух до пяти связей Sn—Sn (табл. 24). [c.135]

Так называемое простое гидрирование органического сырья заключается в насыщении последнего водородом, без разрыва связей углерод — углерод, углерод — водород, а также связей углерода с другими элементами. При этом водород обычно присоединяется по месту непредельных связей. В зависимости от количества расходуемого водорода, а также от условий проведения процесса получаются частично или полностью насыщенные водородом соединения. [c.28]

Таким образом, решающим фактором является число атомов углерода (или других элементов), разделяющее двойные связи. Оно изменяется в пределах от 2 до 4. Очевидно, при числе атомов углерода, большем, чем 4, и мепьшем, чем 2, циклополимеризация не может иметь места в этом случае будет происходить образование линейных или трехмерных полимеров. [c.67]

Изложение курса органической химии в профессионально-техническом училище должно соответствовать современным теоретическим представлениям о природе химической связи и механизмах органических реакций. Развитие общества в настоящее время достигло такой степени, что электрон , ядро стали общеизвестными понятиями. Из курса средней школы, а также при изучении неорганической химии учащиеся должны были получить представление о валентных электронах и о связи между числом валентных электронов и валентностью данного элемента. На основе этих знаний необходимо дать учащимся понятие о роли электронов и заряда, имеющегося на углероде п других элементах, в образовании химической связи и в механизмах органических реакций. Эти сведения несложны п в то же время делают материал курса более живым и доходчивым, позволяют устанавливать логические связи между различными, на первый взгляд, реакциями. [c.8]

Причин того, что углерод образует огромное число соединений, много, но наиболее важны три из них 1) атомы углерода образуют прочные связи не только с другими атомами, но также и между собой, что может приводить к связыванию многих атомов углерода с возникновением цепей и колец 2) углерод четырехвалентен, т. е. он может образовать связи с четырьмя другими атомами, что позволяет углеродным цепям разветвляться, давая множество сложных структур 3) углерод обладает способностью образовывать к ратные связи (двойные и тройные, см. разд. 1.5) с атомом углерода и другими элементами. [c.11]

Углерод — истинный неметалл и в его химии доминируют простые, двойные и тройные связи между атомами самого углерода или с атомами азота, кислорода и нескольких других элементов. Что отличает углерод от других элементов, так это его уникальная способность образовывать цепи из С—С-связей в соединениях. [c.231]

Известно огромное число органических соединений (более трех миллионов). Причина их многообразия обусловлена 1) способностью углеродных атомов к образованию четырех простых, а также кратных связей (с атомами углерода и другими элементами) 2) склонностью соединяться в прямые и разветвленные цепи, состоящие из двух и более (до 1000) атомов углерода. [c.4]

Система, описанная в работе [6], является дальнейшим развитием предыдущей в том плане, что учитывается пространственное строение молекул. Как и ранее, синтез ведется от конца к началу (от продуктов реакции к исходным веществам) по заранее определенному набору химических реакций. Аналогичный подход использован в системе [10]. Более обоснованными и перспективными являются методы, основанные на математическом описании структуры молекул и химических реакций и классифицируемые как логические методы [8, И]. В работе [8] для представления молекулы в качестве параметров используются тип атома и топо-тогическая структура связей между атомами в молекуле. При том акцент сделан на типы атомов углерода в молекуле в соответствии с природой связи углерода с другими элементами. В работе И] для характеристики молекулы используются три параметра естоположение атома в молекуле, ковалентные связи между томами и свободные электроны в каждом атоме молекулы. Послед- [c.443]

Особое положение, занимаемое углеродом среди других элементов, связано по крайней мере частично с его элсктронейтральностью, которая благоприятствует взаимодействию однородных атомов друг с другом в большей степени, чем у элементов с ярко выраженными электроположительными или электроотрицательными свойствами. Определенные представления о сущности органической, т. е. гомеополярной углерод-углеродной связи дает теория Льюиса—Лэнгмюра, которую мы считаем уже известной читателю (см. также сгр. 51). [c.25]

Для водорода характерно образование иона НдО в воде, а галогены образуют соединения с полярной ковалентной связью, а которых их окислительное число бывает +1 и выше (за исключением фтора). Водород имеет меньшее сродство к электрону и меньшую электроотрицательность по сравнению с галогенами. В этом отношении он близок к углероду,связь С—Показывается менее полярной, чем связи углерода е другими элементами. У атомов Н и С валентные электронные уровни заполнены наполовину. Однако все же водород имеет наибольшее сходство с галогенами, в пользу чего говорят и многие результаты сравнительных расчетов (гл. II, 6). Так, М. X. Карапетьянц [10] показал, что теплоты испарения водорода и галогенов при сопоставлении их с теплотами испарения благородных газов ложатся на одну прямую. Тоже получаются прямые при сопоставлении энергии кристаллических решеток фторидов и гидрилов щелочных металлов, при сопосталении потенциалов ионизации атомов галогенов и водорода и энергии связи С—Э (где Э—Н, F, С1, Вг, I) и т. д. [c.312]

Дальтониды (термин в память Дж. Дальтона) — соединения, состав которых удовлетворяет законам постоянства состава и кратных отношений. Ср. Бертоллиды. Двойная химическая связь — связь между двумя атомами углерода или других элементов, осуществляемая четырьмя электронами. Она имеется в этилене СНз—С—СНз [c.44]

Из всех элементоуглеродных соединений СдЭ . только гидриды углерода (углеводороды общего состава С Н ,) представляют собой молекулы со свойствами, которые не присущи соединениям углерода с другими элементами, например, карбидам СаСг, А Сг, 81С, т. е, соединениям углерода с металлами, сульфидам С8г, нитридам (СН)2, галогенидам ССЦ и т, д. Насыщенные углеводороды — алканы С Н2 + г с линейными и разветвленными цепями и все их циклические и цепные производные, содержащие я-связи различной природы, представляют такое своеобразие свойств, которых нет у гидридов каких-либо других элементов периодической системы. Элементы, образующие устойчивые гидриды, а именно [c.312]

Углерод ( arbon) — четырехвалентный элемент четвертой группы Периодической системы, четвертый по распространенности во Вселенной (после водорода, гелия и кислорода) и занимает 10—11-е место в земной коре. Он присутствует в разнообразных формах, соединяется с водородом, серой, азотом, кислородом и металлами. Самая же уникальная черта углерода - способность атомов связываться друг с другом, образуя длинные углеродные цепи, кольца и более сложные комплексные образования, причем связь может быть не только С-С (83 ккал/моль), но и С=С. Благодаря этой способности число соединений, содержащих углерод, составляет 14,4 млн, в то время как всего в мире установлено 14,5 млн соединений, причем их число растет в той же пропорции. Углерод способен образовывать более прочные ковалентные связи, благодаря которым на внешней орбите атома оказывается восемь электронов, соответствующих наиболее стабильному состоянию вещества. Такая связь в атоме углерода возможна благодаря разделению электронов между углеродом и другими элементами, например кислородом и водородом с образованием самых распространенных на Земле соединений углерода СО2 — наиболее окисленная форма углерода и СН4 — наиболее восстановленная форма. [c.70]

Таким образом, решаюгцим фактором является число атомов углерода (или других элементов), разделяющее двойные связи. Оно изменяется в пределах от 2 до 4. Очевидно, при числе атомов углерода, большем, чем 4, и меньшем, чем 2, циклополимеризация не может иметь места в этом случае будет происходить образование линейных или трехмерных полимеров. I В последнее время большое внимание привлекла реакция циклополимеризации в применении -к дивинилацеталям различных альдегидов, кото-рые при действии радикальных инициаторов легко вступают в реакцию циклополимеризации, образуя ацетали поливинилового спирта [136] [c.67]

Установление влияния природы связей на молекулярную рефракцию имело весьма большое значение, так как открывало возможность использования молекулярной рефракции для определения строения органических веществ. Точными измерениями рефракции большого числа соединений было показано, что на величине молекулярной рефракции отражается не только характер углерод-углеродных связей, но и характер связей других элементов. Оказалось, что значения атомной рефракции кислорода в спиртах, эфирах и кетонах или альдегидах несколько различны. Подобные же различия были обнаружены между атомными рефракциями азота в первичных, вторичных и третичных аминах, а также в других азотистых соединениях (см. табл. ХУП1 и XX). [c.69]

Подобные же графические зависимости были предложены и для связей СС, резонируюш,их между двойной и тройной связями, а также для связей атомов углерода с другими элементами. Изучая длины простых связей СС, Полинг и соавторы (1935) обнаружили, что зависимость между ними и валентными углами, ими образуемыми, приближается к линейной. Это было первой зависимостью такого рода. [c.86]

Полярные группы при а-углеродном атоме оказывают очень слабое влияние например, моногалогенпропены поглощают только несколько ниже обычных частот. Даже частота а-трифторметилза-мещенного соединения понижается только до 979 см К Влияние замещения более заметно, когда к углероду при двойной связи присоединены атомы не углерода, а других элементов. Элементы с низкой электроотрицательностью обусловливают небольшое повышение частоты (в случае 51, Hg и др. до 1000 см ), а полярные элементы понижают частоту. При замещении азотом полоса лежит около 970 см- а в случае серы [35] — вблизи 960 см Виниловые простые эфиры вследствие поворотной изомерии образуют дублет [27, 62] с полосами около 960 и 940 см К У виниловых сложных эфиров появляется только одна полоса в интервале 950— 935 слг . Наиболее заметное влияние на положение полосы оказывает замещение галогенами, что видно из табл. 2.4. Наименьшая частота 925 относящаяся к этому колебанию, обнаружена [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология