Углерод также Гибридизация углерода

В табл. А.10 для атома углерода наряду с тетраэдрической гибридизацией приведены и другие линейные гибридные комбинации. Прежде всего обратимся к случаю тригональных функций, которые отражают строение радикала СНз. Оси трех а-связей находятся в плоскости ху под углом 120° друг другу (рис. А.36). В молекуле этилена углерод-углеродная и углерод-водородные связи также расходятся к вершинам треугольника (рис. А.37). В этой молекуле существует обычная (однократная) связь, описываемая двумя а-функциями. В то же время происходит образование кратной связи путем перекрывания [c.92]

В диоксиде углерода также наблюдается р-гибридизация центрального атома. Что касается атомов кислорода, у них происходит р -гибридизация, в результате чего у каждого атома остается по одному чистому р-электрону, которые и используются для образования чг -связей. Таким образом, двойная связь между ато- [c.85]

Атом лития на 25-подуровне имеет один неспаренный электрон и, следовательно, соединение должно иметь состав LiH. У атома бериллия этот подуровень заполнен и нет ни одного неспаренного электрона, следовательно, бериллий не должен образовывать ни одной химической связи. У бора и следующих за ним элементов (С, N, О, F) происходит последовательное заполнение 2р-подуровня, и атомы этих элементов будут иметь определенное число неспаренных электронов. Если при образовании связей учитывать только наличие неспаренных электронов, то для этих элементов должны образоваться следующие водородные соединения ВН, СН , NH3, Н7О, HF. Отсюда видно, что, применяя только обменный механизм образования химической связи, можно вступить в противоречие с экспериментальными данными бериллий образует соединение с водородом состава ВеНг, водородные соединения бора также имеют другой состав, а простейшее соединение углерода с водородом имеет состав СН4.Устранить это противоречие можно, предположив, что атомы элементов второго периода в образовании молекул участвуют в возбужденном состоянии, т.е. происходит распаривание 5-электронов и переход их на р-подуровень. Но тут возникает другое несоответствие с опытными данными. Поскольку энергии 5- и р-электронов различны, то и энергии образуемых ими химических связей должны отличаться, а, следовательно, подобные связи Э-Н должны иметь разную длину (в зависимости от того, орбитали какого типа принимают участие в их образовании). Согласовать теорию и эксперимент можно, введя предположение об усреднении энергий 5- и р-подуровней и образовании новых уровней, на которых энергии электронов, находящихся уже на орбиталях другого типа, одинаковы. А раз это так, то по правилу Хунда, в атоме появляется максимальное число неспаренных электронов. Эта гипотеза получила название явления гибридизации, а орбитали, образующиеся в результате усреднения энергий подуровней, называются гибридными. Естественно, что при этом меняются и форма электронных облаков, и их расположение в пространстве. В зависимости от того, какие орбитали участвуют в образовании гибридных орбиталей, рассматривают различные типы гибридизации и пространственные конфигурации образовавшихся гибридных орбиталей (см. рис. 14.). Число получившихся гибридных орбиталей должно быть равно общему числу орбиталей, вступивших в гибридизацию. В зависимости от того, какие орбитали взаимодействуют между собой, рассматривают несколько типов гибридизации [c.48]

Как будет показано, на лимитирующей стадии реакции нуклеофильного замещения в ароматическом ряду нуклеофил присоединяется к атому углерода, несущему галоген этот углерод становится тетраэдрическим, а кольцо приобретает отрицательный заряд. Подобная реакция затрудняется, ибо в ходе ее нарушается ароматичность кольца и резонанс между кольцом и галогеном, а также, если справедливо предположение Дьюара (разд. 10.18), потому что при этом необходимо затратить энергию для изменения гибридизации углерода от sp до sp . [c.789]

Полярность связи С—Н также должна изменяться в зависимости от гибридизации углерода атом водорода должен быть тем более положительным, чем больше 5-характер орбиты углерода, использованной для образования связи. На реальность и важную роль этого эффекта указывает сильное повышение кислотности группы СН в ряду этан<этилен<ацети лен. Поэтому при вычислении дипольных моментов молекул, содержащих атомы углерода в различных состояниях гибридизации, следует принимать во внимание такие изменения полярности. [c.85]

Такая высокая химическая устойчивость алканов объясняется тем, что все связи в их молекулах образованы с участием р -гибридных орбиталей атома углерода и являются очень п-рочными. р -Гибридизацией орбиталей углерода объясняется также и то, что молекулы алканов имеют зигзагообразное строение с углом между связями у атома углерода 109° [c.297]

Менее понятны причины, вызывающие внутреннюю деформацию. Для циклических аминов и эфиров, таких, как (СН2)пО, основность зависит от числа атомов в кольце. В таких соединениях гибридизация атомных орбиталей, а следовательно, способность их к перекрыванию и электроотрицательность атома— центра основности (Ы, О и др.), а также атомов углерода в кольце зависит от числа атомов в кольце, и для таких веществ нет простых правил предсказания силы их кислотно-основных свойств. [c.205]

Вернемся к уже цитированной работе Полинга, где он исследует также гибридизацию орбит ненасыщенного атома углерода. Согласно классической стереохимии в органических соединениях с двойными связями некоторые атомы углерода имеют только по три связи, лежащие в одной плоскости и образующие друг с другом углы, приближенно равные 120°. Предположим, что эти связи лежат в плоскости ху, тогда имеются три функции [c.216]

Полинг ссылается на то, что связевую орбиту атома водорода иногда рассматривают не как ls-орбиту, а как гибридизированную орбиту с ]—2% р-характера. В свою очередь sp -гибридизацию орбит насыщенного атома углерода также надо, по Полингу, считать только первым приближением , такие орбиты атома углерода примерно на 2/О обладают d- и /-характером. Само по себе это изменение в гибридизации орбит, образующих связь СС, не лишает ее цилиндрической симметрии, однако энергия взаимодействия упомянутых электронов примыкающих связей включает резонансный интеграл с коэффициентом —1/2... и в соответствии с отрицательным знаком этого интеграла происходит отталкивание между двумя такими электронами, и максимальная стабильность достигается при минимальном перекрывании [там же, стр. 214]. /-Составляющая гибридной волновой функции делает энергию взаимодействия пропорциональной os Зф, где ф представляет относительную азимутальную ориентацию двух групп [там же]. [c.298]

Кроме объяснения с электронной точки зрения, главным образом в рамках квантовой химии, различных факторов, от которых зависят геометрические параметры и вообще геометрия органических соединений, можно указать на специфические, стереохимические проблемы, которые также были поставлены на повестку дня в относительно недавнее время. Это, во-первых, вопрос об электронном строении циклопропана, в связи с чем всплыла идея об изогнутых связях. Ныне принимается, что изогнутые связи, т. е. связи, в которых максимум плотности электронного облака, осуществляющего связь, не лежит на прямой линии, соединяющей два данных атома, представляет собою правило, а не исключение. Применительно к двойной связи возникла даже идея заменить ее 0, л-электронную модель описанием при помощи таких изогнутых связей. Вторая проблема — это сохранение сопряжения в молекулах с нарушенной копланарностью. Предложенные здесь электронные объяснения — это явные гипотезы ad ho . Третья проблема — это природа тормозящего потенциала при вращении вокруг простых С — С-связей. Здесь было выдвинуто много различных объяснений и одно из них сводится к отказу от ставшего уже каноническим положения о sp -гибридизации насыщенного атома углерода. Более того, пошатнулось само понятие о гибридизации — возникают сомнения, имеет ли оно вообще физический смысл, появилась склонность рассматривать его как служебное, временное, которым пользуются потому, что электронное строение молекул еще не удается изучить достаточно детально. Наконец, четвертая проблема, может быть, самая важная,— это строение переходных комплексов, которые плохо поддаются изучению методами экспериментальной физики и для которых можно получить лишь качественные и не очень надежные данные методами теоретической физики. [c.354]

Чрезвычайно интересен и важен тот факт, что расстояние С—С в графите составляет 1,42 А, а в бензоле 1,39 А. Очень небольшое отличие в длинах связей позволяет предположить, что характер связей между атомами С в графите и бензоле одинаков. В бензоле углерод также находится в состоянии р -гибридизации. [c.204]

Шесть атомов углерода в молекуле бензола находятся в состоянии гибридизации и связаны между собой а-связями, образуя правильный плоский шестиугольник. У каждого атома углерода в той же плоскости находится атом водорода, связанный с углеродом также <т-связью (см. Теория ароматического состояния ). Согласно методу молекулярных орбит, каждый из шести атомов углерода обладает одним 7г-электроном эти тс-электропы занимают каждый по одной р-орбите (рис. 19а). Как было указано в случае этилена, две соседние и параллельные р-орбиты перекрываются, образуя общие молекулярные 7г-орбиты. Одной из возможностей является попарное сочетание р-орбит с образованием орбит такого же типа, как в этилене. Но так как каждая орбита р может сочетаться с равной вероятностью как с орбитой, находящейся справа, так п с орбитой, находящейся слева, в действительности образуются молекулярные орбиты, распространяющиеся на все атомы углерода бензольного кольца. Таким образом, образуются две области большой электронной плотности, расположенные по обе стороны плоскости сг-связей, с узловой плоскостью, находящейся в плоскости этих связей. Такое положение приблизительно отображено на рис. 196. [c.77]

В простых карбонильных соединениях атомы углерода карбонильной группы находятся в состоянии тригональной гибридизации. Два атома соединены одной а- и одной л-связями, и двойная связь образует угол, близкий или равный 120° (2,09 рад), с каждой из двух других связей, образованных атомом углерода. Двойная связь, имеющая длину около 1,22 А (12,2 "Ю нм), поляризована сильно электроотрицательным атомом кислорода, который притягивает к себе как а-, так и я-заряд, в результате чего атом углерода становится электронодефицитным, а группа в целом — способной проявлять —/-эффект. Необычно большая величина этого эффекта сказывается и па соседней связи С — Н (С — Н-связь альдегидной группы СНО) и па связи С — Н, образуемой соседним атомом углерода и а-атомами водорода. Поэтому атомы водорода, находящиеся в а-положении к карбонильной группе, очень активны, в частности они относительно легко ионизируются в присутствии оснований. Карбонильная группа также проявляет —М-эффект в тех случаях, когда она находится в сопряжении с непредельной или ароматической группой, и для ароматических соединений орто- и пара-положения дезактивируются в большей степени, чем л ета-положение, которое поэтому становится более доступным для электрофильной атаки. Энергия связи С = О составляет примерно 165 ккал/моль (690,8-10 Дж/моль), что [c.370]

Гибридизация АО характерна не только для углерода. Так, зр -гибридизация проявляется в ионах ВН , а также в ряде случаев, когда центральный атом молекулы образует менее четырех связей [c.27]

Поскольку центральный атом углерода в аллене находится в состоянии зр-гибридизации, его Ру и р,-электроны движутся во взаимно перпендикулярных плоскостях, что обусловливает и соответствующую стереохимию С1 —Са и Са—Сз я-связей. В таком случае группы К СК" лежат также перпендикулярно друг другу. Это приводит к молекулярной асимметрии, которая и была подтверждена синтезом оптически активного аллена [c.118]

Поскольку каждый из атомов углерода имеет по три соседа (С, Н, И), следует принять сначала, что он по крайней мере трехвалентен. Для этого, так же как и в случае молекулы метана, необходимо, чтобы один 25-электрон атома углерода в основном состоянии был возбужден в свободное 2р-электронное состояние. При этo i возникает, естественно, четырехвалентное состояние атома углерода, так что у ка + дого ато а С остается один лшлнин валентный электрон (см. рис. 13,о). В случае этилена у углерода также используется воздюжность гибридизации валентностей — но только одного 3- и двух р-электронов, так что лишний валентный электрон остается по правилу, сформулированному в предыдущем параграфе, р-э л е к т р о-н о м в том случае, когда он должен дать с соответствующим электроном другого атома углерода вторую кo шoнeнтy двойной связи. Мы можем принять, что р .- и р -электроны принимают участие в гибридизации, а р -электроны обоих атомов углерода молекулы этилена остаются при этом незатронутыми. Легко видеть, что гибридизация 5р должна привести к плоской системе электронных облаков, так как [c.39]

Структура алмаза, который представляет собой первую аллотропную форму углерода, может быть представлена как пространственный полимер, состоящий из атомов углерода зр -гибридизации с тетраэдрическими связями. Графиту, второй аллотропной форме углерода, соответствует паркетный полимер, построенный из атомов зр -гибридизации. В карбине, имеющем линейную полимерную цепочку полиинавого или поликумуленового типов, реализуется зр-гибридизация. В зр-гибридном состоянии могут находиться также периферийные атомы углерода. [c.7]

Аналогично р-гибридизации углерода также и в случае других атомов часто происходит гибридизация соседних электронных облаков. Так, оболочка М атома фосфора в основном состоянии обладает двумя спаренными электронами 3 и тремя неспаренными электронами Зр, что соответствует обычной трех-валентности этого элемента. Пятивалентность фосфора в РС можно объяснить только при том допущении, что одна из -элек-тронных орбит занята электроном из нижней орбиты следовательно, имеет место гибридизация spd (табл. 4). В таком случае [c.34]

Бензол. Представления о связи между соседними атомами за счет пары электронов плохо объясняют структуру бензола. В этом случае атомы углерода. также имеют р -гибридизацию, причем все атомы углерода и водорода лежат в плоскости (шлоскость ху). Все негибридизованные рг-орбитали параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости молекулы. Если межатомные расстояния в бензоле были бы неодинаковы, то можно было предположить, что связь образуется преимущественно путем я-связыва-ния р-орбитали лишь с одним из соседних атомов углерода. Однако поскольку все расстояния С—С равны 1,39А, то каждая орбиталь должна быть в равной степени связана с орбиталями каждого из соседних атомов углерода. Согласно теории валентных схем, представление о паре электронов сохраняется, однако считают, что молекула бензола является резонансным гибридом двух канонических структур. Последние представляют собой схемы соединения орбиталей в пары, а стрелка, указывающая на резонанс между структурами, показывает, что истинная структура включает оба способа соединения орбиталей [c.18]

Обычно считают, что такая стабилизация обусловлена резонансными эффектами, но Дьюар и Шмейзинг [37] показали, что это предположение не всегда справедливо. Все современные интерпретации термохимических данных в органической химии исходили из предположения о постоянстве энергий связи и независимости их от окружения так, например, энергия ординарной связи С—С считается везде одинаковой независимо от состояния гибридизации углерода. Это не может быть правильным. Мы видели, что длина таких связей зависит от гибридизации углерода. Очевидно, что и энергии связей также должны изменяться, возрастая при уменьшении длины связи. Это соображение обесценивает все опубликованные расчеты энергий резонанса и т. п. из термохимических данных. [c.71]

При использовании теплот атомизации этилена, тетрахлорэтилена и тетрафторэтилена, а также энергий углерод-водород-ной, хлор-углеродной и фтор-углеродной связей (полученных из теплот атомизации соответствующих гомозамещенных метанов) оказывается, что энергии связей С = С в этилене и тетрахлорэтилене составляют 140 ккал или несколько более, тогда как в тетрафторэтилене эта величина равна приблизительно 105 ккал . Интересно, что в таком виде данное рассуждение не свободно от возражений. При переходе от метана к этилену происходит изменение характера простых связей, обусловленное переходом от sp - к 5р2-гибридизации. Это изменение сопровождается значительным укорочением длины углерод-водородной или хлор-углеродной связей. [c.356]

Изучение алициклов и в особенности циклопропана способствовало введению в квантовую химию органических соединений очень важного разграничения между межатомным расстоянием и длиной связи , т. е. линией, проходящей через максимум плотности электронных облаков, образующих связь. Впервые положение Полинга о том, что направление связи совпадает с максимальным перекрыванием гибридных орбит валентных электронов, подвергли пересмотру Килпатрик и Спитцер в 1946 г. В 1947 г, и более обстоя-л ельно в 1949 г. Коулсон и Моффит, анализируя электронное строение и геометрию циклопропана, предложили модель, в которой гибридизация орбиталей такова, что две из четырех орбиталей атома углерода в плоскости кольца составляют угол около 106° и, так как они направлены навстречу друг другу, то связи С—С могут быть представлены как изогнутые. Поэтому длина связи С—С в цикло-нропане должна быть короче, чем в этане, что и согласуется с экспериментом. Более сдожый расчет (с включением коэффициента Я, СМ- ниже 4) привел авторов к значению угла НСН в циклопропане примерно ИЗ , что также близко к экспериментальному. [c.83]

Аналогичное соотношение получено для константы с1шн-спиновой связи в альдегидах, также содержащих атом углерода в гибридизации, близкой к 8/ [c.125]

На основании аналогичных, но несколько более подробных рас-суждений можно показать, что порядки я-связи в бензоле и трафите также определяются симметрией (если все связи СС имеют одинаковую длину). Как уже было показано (разд. 4.14), наличие я-связи между двумя атомами приводит к уменьще-нию межъядерного расстояния, а порядок данной связи служит мерой ее прочности (разд. 3.6). Поэтому можно ожидать, что между я-поряд-ком и длиной связи углерод — углерод имеется однозначное соответствие. На рис. 5.3 приведена зависимость порядка от длины связи для этилена, бензола и графита эти три точки точно ложатся на одну прямую. В сочетании с предыдущими рассуждениями это за ставляет предполагать, что соотношение между длиной и порядком связи с достаточной точностью можно считать линейным. Тогда экстраполяция этой прямой позволяет оценить длину чистой а-связи между атомами углерода с гибридизацией зр , т. е, связи, я-порядок которой равен нулю. Зная длину чистой а-связи С—С, можем оценить энергию и силовую постоянную этой связи из известных эмпирических соотношений между длинами, энергиями и силовыми постоянными связей углерод—углерод [10, 13, 15]. Теперь мы располагаем всеми величинами, необходимыми для того, чтобы вычислить р [см. выражение (5.34)]. [c.216]

До некоторых пор такая аналогия была полезной. Однако за последнее десятилетие накопилось значительное число фактов, свидетельствующих о том, что, естественно, полной аналогии в том смысле, как это предполагалось в свое время, быть не может. На различия в нуклеофильном замещении у атомов углерода карбонильной группы в производных карбоновых кислот и элементов третьего периода в производных кислот этих элементов указывают результаты многочисленных физико-химических исследований последних лет. Квантовомеханические расчеты показали, что эти различия, возможно, объясняются различиями в гибридизации атомных орбит атома углерода — элемента второго периода периодической системы Менделеева и в гибридизации атомных орбит элементов третьего периода, таких, как 51, Р, 5, С1, где в гибридизации наряду с 5- и р-орбитами могут принимать участие также и Зсг-орбиты. Все эти обстоятельства, которые в настоящей работе будутрассмотрены более подробно, свидетельствуют [c.459]

Расположение этих соединений в такой ряд связано с тем, что 2р-электроны атома кислорода находятся в меньшем сопряжении в 2/)-электронами углеродных атомов, образующих бутадиеновую систему связей, чем Зр-электроны атома серы [15]. В свою очередь это объясняется тем, что, как видно из табл. 3, энергия 2р-кО углерода ближе к энергии Ър-кО серы, чем к энергии 2р-А0 кислорода. В соответствии с рассмотренными в 10 правилами лучшие условия для образования я-МО создаются в тиофене, чем в фуране. Предполагается также, что в тиофене за гчет 2р-гибридизации атома серы создаются дополнительные. благоприятные условия для образования ароматических связей. [c.102]

Исследования расщеплений на [185] (1,28 гаусс) показали, что три химические связи, соединяющие каждый атом углерода с бензольными кольцами, должны быть копланарны. Этот факт вместе с другими данными, которые будут рассмотрены позже, указывает, что ион-радикал имеет плоскую форму и образует правильный восьмиугольник. Спиновая плотность симметрично распределена по всем углеродным атомам, однако ширина спектра Q равна —25,7 гаусс. Согласно теории it — а-взаимодействий, развитой первоначально Мак-Конне-лом [186] и усовершенствованной Френкелем и сотр. [187], величина Q зависит от типа гибридизации атомов углерода и должна быть —23,4 гаусс для трех эквивалентных связей типа s/Jo (с углом 120° между ними). Это действительно подтвердилось при анализе спектра бензольного ион-радикала и свободного метильного радикала СНз. Подобное рассмотрение приводит, однако, к выводу, что Q = — 0 гаусс для правильного восьмиугольника (угол связи 135°). Полученная величина слишком сильно отличается от предсказанной. Было высказано предположение [188], что это противоречие можно устранить допущением о существовании изогнутых химических связей [189] с углом 120° между ними. Подобную гипотезу использовали также для радикала циклогептатриенила, для которого величина Q оказалась равной 25,6 и 27,6 гаусс [190, 191]. [c.362]

Метан (химическая формула СН4) - простейший представитель ряда метановых углеводородов (алканов) с обидей формулой , Y 2n+2 состояпдий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Строение молекулы метана можно представить в виде тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а по углам - четыре атома водорода. Тетраэдрическое строение молекулы метана обусловлено 8р-гибридизацией углеродного атома. Расстояние между атомами углерода и водорода равно 1,09 А, тетраэдрический валентный угол равен 109°. Главное отличие метана от всех других углеводородов - это наличие только связи С-Н, средняя энергия которой составляет 99,3 ккал/моль, и отсутствие углеродных связей С-С. Энергия отрыва первого атома Н еш е выше (104,0 ккал/моль). Отношение числа водородных атомов к углероду в метане составляет 4, в этане - 3, в пропане - 2,66, а в высокомолекулярных парафиновых углеводородах приближается к двум, т.е. метан является самым восстановленным из всех углеводородов. Его нахождение в недрах в восстановительной среде так же закономерно, как углекислого газа в окислительных условиях. Исключительное положение метана в земной коре и повсеместное его распространение можно объяснить еш е и тем, что по сравнению со всеми остальными углеводородами он обладает минимальным уровнем свободной энергии (-12,14 ккал/моль), минимальными значениями энтальпии (теплосодержания, -17,89 ккал/моль) и теплоемкости при постоянном давлении (8,536 ккал/моль град), а также максимумом энтропии (44,50 ед. энтропии). Эти свойства в сочетании с очень низким значением критической температуры (-82,4°С) и высоким значением критического давления (4,58 МПа) (табл. 1.1) ставят метан в особое положение среди остальных углеводородов [1. [c.5]

Рентгеноструктурные исследования п-аллильных комплексов переходных металлов [63] свидетельствуют об зр -гибридизации углеродных атомов. Так, п-аллилпалладийхлорид — это димерная молекула, имеющая плоскость симметрии. Каждый атом палладия связан с одной аллильной группой, в которой связи С—С идентичны и угол С—С—С равен 128,5°, что свидетельствует также о том, что эта группа действует как бидентатный лиганд. Плоскость, проходящая через три атома углерода аллильной группы, пересекает плоскость, в которой лежат атомы палладия и хлора (Pd l)2, под углом около 110°. Атомы водорода приблизительно копла-нарны атомам углерода. [c.108]

Гибридизация одной 5- и трех р-орбиталей ( р - г и б р и д и 3 а ц и я), как уже указывалось, объясняет ва-ленпюсть атома углерода. Образование р -гнбридных связей характерно также дл я аналогов углерода — кремния и германия связи этих атомов также имеют тетраэдрическую направленность. [c.88]

ВРз равноценны. Одна р-АО, перпендикулярная п юскости рапюложения осей гибридных орбиталей, остается неизменной и вакантной, ер--Гибридизация характерна для некоторых соединений элементов III группы, а также имеет место для углерода в молекулах этилена Сз Н4, бензола Се Не, радикала СНз и др. [c.137]

Гибридизация одной х- и трех р-о р -биталей (лр Г и б р и д и 3 а ц и я). Как уже указывалось, таким типом гибридизации объясняется валентность атома углерода. Образование 5р -гибридных связей характерно также для аналогов углерода - кремния и германия связи, образуемые этими атомами, также имеют тетраэдрическую направленность. [c.94]

Гибридизация одной s- и трех р-орбиталей (sp -гибридизация), как уже указывалось, объясняет валентности углеродного атома. Образование sp -гибридных связей характерно также и для аналогов углерода — кремния и германия валентности этих элементов также имеют тетраэдрическую направленность. Может возникнуть вопрос — если гибридные орбитали обеспечивают большую концентрацию электронного облака между ядрами и, следовательно, более прочную связь, то почему они не возникают в НаО л NH3 На да шый вопрос следует ответить, что направленность связей в этих соединениях также можно объяснить sp -гибридизацией. Такой подход является даже более точным, чем изложенный на стр. 161 и 162. Не следует, однако, забывать, что оба подхода являются приближенными. При образовании молекулы HjO атом кислорода люжет приобретать конфигурацию наружного слоя где Ф2, Фз и — sp -гибридные волновые функции верхние индексы указывают количество электронов, занимающих данную орбиталь. Таким образом, две из четырех гибридных орбиталей атома кислорода заняты неспаренньши электронами и могут образовать химические связи угол между этими связями должен составлять 109,5°. Это значение ближе к экспериментальному (104,5°), чем величина 90°, даваемая схемой, рассмотренной на стр. 161. Однако если на стр. 161—162 пришлось объяснять отклонение теоретической величины от экспериментальной для молекулы HjO, то здесь нужно объяснить, почему углы между связями у аналогов воды HjS, HaSe и НаТе заметно отличаются от 109,5°. Это объясняется действием ряда факторов. В частности, в соединениях, содержащих большие атомы, связь слабая и выигрыш энергии в результате образования связи гибридными орбиталями не компенсирует некоторое возрастание энергии s-электронов, обусловленное их переходом на sp -гнбридные орбитали. Это препятствует гибридизации. Кроме того, как показали точные расчеты, при образовании связи Э—Н 25-орбитали кислорода (и азота) сильнее перекрываются с ls-орбиталями водорода, чем 2р-орбита-ли. Для аналогов кислорода, наоборот, сильнее перекрываются р-орбитали. Это обусловливает больший вклад s-состояний (гибридизацию) в образование химической связи в молекуле Н О, чем в ее аналогах. Поэтому валентные углы в H2S, HjSe и НаТе близки к 90°. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология