Комбинация тетраэдров

Алмаз — бесцветное, прозрачное, сильно преломляющее свет вещество. Он тверже всех найденных в природе веществ, но довольно хрупок. Кристаллы алмаза имеют координационную структуру, в которой атомы углерода связаны друг с другом направленными рЗ-гибридными связями. ГЦК-структура алмаза отличается от ГЦК-структуры меди тем, что углеродные атомы располагаются не только на гранях куба, но и в центрах малых кубов (октантов), чередующихся с пустыми малыми кубами. Каждый атом углерода имеет четыре ближайших соседа (валентность и к.ч. 4), расстояние между которыми 0,154 нм. По отношению к любому атому углерода четыре ближайших соседних атома расположены в вершинах правильного тетраэдра. Поэтому структуру алмаза можно представить в виде комбинации тетраэдров, у которых в центре находится пятый атом углерода. Каждая вершина тетраэдра является общей для четырех смежных тетраэдров. Непрерывная трехмерная сетка ковалентных связей, которая в алмазе характеризуется наибольшей прочностью, определяет его важнейшие свойства низкое значение энтропии, тугоплавкость, высокую твердость, плохую теплопроводность и электрическую проводимость, а также химическую инертность. [c.358]

Комбинация четырех орбиталей — одной 5- и трех р-типа — приводит к 5рЗ-гибридизации, при которой четыре гибридные орбитали симметрично ориентированы в пространстве к четырем вершинам тетраэдра, т. е. под углом 109°28 (рис. 48). Тетраэдрическое [c.74]

Рассмотрим молекулу метана — простейшего органического соединения. Атом С находится в центре тетраэдра, атомы Н — в вершинах последнего. Все расстояния С—Н одинаковы, углы НСН равны 109 28. Для метана, как и для воды, молекулярные орбитали многоцентровые. Если записать их как линейные комбинации атомных орбиталей, надо учесть четыре 15-АО водородных атомов д, 5в, 5с и о и четыре внешние орбитали атома углерода 2 , 2р , 2ру и 2р , всего восемь АО (1 -электроны углерода сохраняют атомный характер). Молекулярных орбиталей образуется также восемь четыре связывающих, на которых в основном состоянии молекулы разместятся восемь валентных электронов и четыре разрыхляющие, свободные от электронов. Это обеспечивает высокую стабильность молекулы СН4. Все восемь молекулярных орбиталей метана можно изобразить одной формулой (для упрощения опустим коэффициенты при АО) [c.99]

Комбинация четырех орбиталей — одной а- и трех р-типа — приводит к 5р -гибридизации, при которой четыре гибридные орбитали симметрично ориентированы в пространстве под углом 109°28 (рис. 45) к четырем вершинам тетраэдра. Тетраэдрическое расположение связей и форма тетраэдра характерны для многих соединений четырехвалентного углерода, например [c.67]

В качестве второго примера применения метода МО обсудим в общих чертах молекулу СН4, которая уже упоминалась в связи с изучением метода валентных связей, где с привлечением понятия гибридизация для нее получена тетраэдрическая структура. Четыре атомные 1з-орбитали 1 л, -фг, 1 3з, и я )4 четырех атомов водорода можно комбинировать различными способами (табл. А.11). Если атомы водорода расположены по углам тетраэдра, то полученные четыре комбинации (рис. А.41) имеют такую же симметрию, как и четыре атомных состояния , р , Ру, Рг центрального атома углерода. Поэтому при линейной комбинации этих четырех волновых функций углерода с волновыми функциями четырех атомов водорода получается очень хорошее перекрыва- [c.98]

Так, при комбинации атомных 5- и р-орбиталей ( р-гибридизации) возникают две гибридные орбитали, расположенные относительно друг друга под углом 180 (рис. 20). Смешение одной 5- и двух р-атомных орбиталей ( р -гибридизация) приводит к образованию трех гибридных орбиталей, расположенных друг к другу под углом 120° (рис. 21). Взаимодействие одной 5-и трех р-атомных орбиталей сопровождается р -гибридизацией, при которой четыре гибридные орбитали симметрично ориентированы в пространстве к четырем вершинам тетраэдра, т. е. расположены под углом 109°28 (рис. 22). [c.50]

В объемных решетках часть атомов кремния все свои четыре валентности использует на образование связей с четырьмя атомами кислорода, связанными с другими атомами кремния. Эти атомы кислорода и здесь играют роль как бы мостика между атомами кремния и все вместе образуют единый остов кристалла. Сложные силикатные структуры удобно рассматривать как системы, построенные из тетраэдров [8164]связанных между собой общими вершинами (общими атомами кислорода) в тех или иных комбинациях, как это показано на рис. 1.10. [c.29]

Так как волновые функции орбиталей р , и р пропорциональны векторам х, у и г, то их комбинации направлены к вершинам тетраэдра (рис. 11) по биссектрисам октантов. [c.31]

Образование из тетраэдров различных структур происходит при объединении 1, 2, 3 вершин для создания связи. На рис. 193 показаны простейшие примеры образования цепей за счет объединения тетраэдров. Вообще могут возникать весьма сложные структуры лент и плоских сеток, образующихся комбинацией цепей или лент. Если все связи замыкаются между тетраэдрами [5104] , то образуются те или иные полиморфные состояния твердого 5102- [c.417]

Под ней подразумевают взаимную интерференцию четырех АО возбужденного С-атома. Для этого необходимо около 100 кДж моль . Линейная комбинация четырех АО приводит к четырем 5/ -гибридным АО (5р -А0), оси симметрии которых по отношению друг к другу расположены под углом 109,5° и, таким образом, направлены по углам тетраэдра (рис. 1.2.5). Это в известной стенени является теоретической основой тетраэдрической модели атома углерода Вант-Гоффа и Ле-Беля, предложенной на основании экспериментальных данных. [c.58]

Алмаз — бесцветное, прозрачное, сильно преломляющее свет вещество. Он тверже всех найденных в природе веществ, но довольно хрупок. Кристаллы алмаза имеют координационную структуру, в которой атомы углерода связаны друг с другом посредством направленных 5/ -гнбридных связей. Кубическая решетка алмаза отличается от ГЦК тем, что углеродные атомы располагаются не только на гранях куба, но и в центрах малых кубов, чередующихся с нустыми малыми кубами (рис. 30, а). Каждый атом углерода имеет четыре ближайших соседа (валентность и к. ч. 4), расстояние между которыми 0,154 нм. По отношению к любому атому углерода четыре ближайших соседних атома расположены в углах правильного тетраэдра. Поэтому структуру алмаза можно представить в виде комбинации тетраэдров (рис. 30, б), у которых в центре находится пятый атом углерода. Каждая вершина тетраэдра является общей для четырех смежных тетраэдров. Непрерывная трех- [c.182]

Наконец, возможна комбинация тетраэдров по всем пространственным направлениям и притом эта комбинация,осуществляется таким образом, что все ионы кислорода служат структурными мостиками. R результате образуется бесконечная терхмернаЯ вязь т. е. трехмерный каркас (структура пчелиных сот), рторая представлена на фиг. 9 в аксонометрическоЯ (перспективной) проекции. Формула состава каркасной структу- [c.21]

Для кристаллической структуры топаза А12[(0Н,Р)2/(5104)] характерна комбинация тетраэдров [5104] и октаэдрических групп [А1 (ОН,Р)г04]. Тетраэдры не имеют общих верщин, октаэдры же соединены друг с другом веригинами каждая из четырех вершии, кроме того, соединена с одним тетраэдром (фиг. 20). Октаэдры, далее, связаны общими ребрами из двух кислородных ионов в цепочки, расположенные параллельно оси. Кислород, фтор и ион гидроксила правильно чередуются параллельно (010) в плотнейщих гексагональных упаковках щаров. Правило электростатической валентности строго соблюдается, так как ион кислорода связан с одним ионом кремния и двумя ионами алюминия из групп [5Ю4] и [А1(0Н,Р)204], а каждый ион гидроксила или фтора — с двумя ионами алюминия. [c.31]

Для изображения "пространств, строения молекулы пользуются несколькими способами. Способ I. Молекула представляется в виде комбинации тетраэдров, в центг)е п-рых рас-иолон еиы атомы углерода (.рис., а), тогда ка ваместители [c.127]

Различие свойств алмаза и графита объясняется различием в их структуре. Кубическая решетка алмаза (рис. 50, а) отличается от гранецентрированного куба тем, что углеродные атомы располагаются не только на гранях куба, но и в центрах малых кубов, чередующихся с пустыми малыми кубами. Каждый атом углерода имеет четыре ближайших соседа, расстояние между которыми 1,542А. По отношению к любому атому углерода четыре ближайших соседних атома расположены в углах правильного тетраэдра. Поэтому структуру алмаза можно представить в виде комбинации тетраэдров (рис. 50, б), у которых в центре находится пятый атом. Каждая вершина тетраэдра является общей для четырех смежных тетраэдров. [c.115]

Ион Р04 — это комплексный анион, в котором центральный атом фосфора тетраэдрически окружен четырьмя атомами кислорода. В конденсированных фосфатах часть атомов кислорода принадлежит более чем одному центральному атому. Образуются состоящие из тетраэдров многоядерные комплексы, в которых фосфор-кислородные тетраэдры вследствие электростатического отталкивания высокозаряженных центральных ионов соединяются между собой только через вершины. Соединение через ребра и тем более через грани возможно лишь при комбинации октаэдрических групп, так как в этом случае расстояние между центральными ионами не так мало, как при соединении тетраэдров. [c.549]

Комбинация одной 5- и трех р-орбиталей атома приводит к 5р -гибридизаци]1, при которой четыре гибридные орбитали (4 ) ориентированы в пространстве к четырем вершинам тетраэдра под углом 109,5 . Такое расположение валентных связей типично для многих соединений углерода (СН , Ср4, 4 и др.). Например, для молекулы СН,1 [c.103]

Гибридизация атомных орбиталей обусловливает также и более симметричное распределение электронной плотности в молекуле. Так, при комбинации атомных 5- и р-орбиталей (вр-гибри-дизации) возникают две гибридные орбитали, расположенные относительно друг друга под углом 180° (рис. 11.9). Смешение одной 5- и двух р-орбиталей (яр -гибридизация) приводит к образованию трех гибридных орбиталей, расположенных друг к другу под углом 120° рис. 11.10). Взаимодействие одной 5- и трех р-орбиталей сопровождается яр -гибридизацией, при которой четыре гибридные орбитали симметрично ориентированы в пространстве к четырем вершинам тетраэдра, т. е. расположены под углом 109 1 (рис. 11,11). [c.43]

На рис. И показаны варианты строения мономера РО4 и схемь полимеризации. Рис. 11, о соответствует линейному строению макромолекул из тетраэдров, связанных двумя общими вершинами рис. И, б характеризует разветвление цепей на рис. И, в показаны концевые группы цепей, а на рис. И, г — образование трехмерных и сшитых полимеров. Комбинация двух структурных элементов дает димер — четырехосновный ион пирофосфата (рис. И, д). Соединение двух структурных элементов Ь с одним элементом с [c.100]

В заключение рассмотрим атом углерода. Электронную конфигурацию свободного атома можно записать в виде 18 2А 2р . Два 15-электрона па первой или 7(Г-оболочке взаимно насыщаются так же, как и 25-алектроны на второй или -оболочке. Только два 2р-электрона могут дать валентные связи с другими атомами. Если бы в действительности осуществлялась эта конфигурация, углерод оказался бы двухвалентным. Хорошо известно, однако, что углерод четырехвалентен. Чтобы объяснить этот факт, представим себе, что один из 25-электронов перешел на уровень 2р, благодаря чему возникло состояние 1.ч 28 2р . Теперь атом углерода может об. 1адать четырьмя простыми связями, три из которых обусловлены р-электронами п расположены под прямыми углами, а четвертая, обусловленная 25-электропом, безразлична к выбору направления. Эта модель, хотя она и лучше первой, все же неверна, так как противоречит хорошо известному пз органической химии алифатических углеводородов факту абсолютной эквивалентности четырех валентных связей в метане. Истолкование этого явления методами во.лновой механики дано Полингом. При этом не учитывается разница энергий 25- и 2р-элек-тропов. В основе объяснения лежит факт, что если гр(25), 2р ), (2р ) и гр (2р,) являются волновыми функциями для четырех электронов, то любая их линейная комбинация такн- е является законным решением уравнения Шредингера для атома углерода. Найдя коэффициенты, аналогичные а и Ь в уравнении (203), и использовав условие, что энергия молекулы должна быть минимальной, можпо показать [18], что четыре валентности атома углерода должны быть одинаковыми и расположенными под углом а, определяемым уравнением соза= /з. Как показано в гл. XII, это как раз угол, необходимый для построения правильного тетраэдра. [c.185]

Далее проводят гибридизацию орбиталей. Математически рассчитаны различные комбинации 8- и р-орбиталей, и найдены смешанные гибридные) орбитали с наибольшей степенью направленности. Чем больше атомная орбиталь сконцентрирована в направлении связи, тем больше перекрывание и тем прочнее связь, которую она может образовать. Расчеты приводят к трем очень важным результатам а) лучшая гибридная орбиталь имеет значительно более направленный характер, чем 8- или р-орбиталь б) четыре лучшие орбитали точно эквивалентны друг другу в) эти орбитали направлены к углам правильного тетраэдра — расположение, при котором орбитали максимально фалены друг от друга (вспомните принцип запрета Паули). Угол между двумя орбиталями тетраэдрический и равен 109,5° (1,911 рад) (рис. 1.5). [c.19]

Чтобы согласовать все известные факты с теорией ковалентной связп, Л. Полингом (1931 г.) была выдвинута идея о гибридизации связей. Согласно этой идее, вместо исходных собственных функций всех валентных электронов надо ввести новые функции, являющиеся линейными комбинациями исходных, причем число этих гибридных орбиталей равно числу исходных. При зр -гиб-ридизации четыре новых одинаковых валентных направления расположены от центра к вершинам тетраэдра (в центре находится ядро углерода), все углы между связями тогда получаются одинаковыми, равными 109°32. Такая конфигурация связей энергетически выгоднее исходной, связи прочнее, т. к. происходит [c.196]

Структуру цеолита Ь (разд. Л) можно построить из цепей 4-члеппых колец, расположив их параллельно оси с [61]. Составляющие цепь пары тетраэдров могут размещаться 2 различными способами ближе (ТУ) или дальше (Р) от оси, вдоль которой проходит цепь. Из различных комбинаций таких цепей могут быть построены серии теоретически возможных структур, родственных цеолиту Ь. Например, каркас фельдшпатоида канкринита состоит из цепей с последовательностью элементов NF, а цеолита Ь — из цепей с последовательностью NNF. Хотя теоретически можно построить большое число гексагональных цеолитных структур, лишь немногие из них обнаружены в цеолитах. Одна серия состоит из структур, проекции которых выглядят так, как это показано на рис. 2.28. Все они имеют параметр элементарной ячейки а = = 22 А. Структура такого типа имела бы большие каналы, параллельные оси с и образованные 18-членными кольцами со свободным диаметром около 15 А. Кроме того, установлено, что такой цеолит имел бы свободный объем, равный приблизительно [c.69]

Сфалерит (см. рис. 45) SLzALsQP-, тетраэдры—положительный о 111 и отрицательный о П1 , куб — а 100 (5J. Кристаллы всегда представлены комбинацией о 111 и о 111 (6), иногда с подчиненным развитием а 100 (7, 8). В том случае, когда грани о 111 и о 111 равны, кристаллы приобретают октаэдрический облик (S). Грани положительного и отрицательного тетраэдров отличаются вициналями. Спайность совершенная по ромбододекаэдру 110 по шести направлениям, что [c.152]

Смотреть страницы где упоминается термин Комбинация тетраэдров: [c.9] [c.94] [c.155] [c.135] [c.91] [c.462] [c.479] [c.20] [c.332] [c.608] [c.387] [c.149] [c.39] [c.545] [c.129] [c.91] [c.168] [c.227] [c.395] [c.37] [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология