Гибридизация на длину связей

Понятия электронного строения электронная природа химических связей в органических соединениях, понятия о гибридизации орбиталей атома углерода, я- и а-связях, об электронных влияниях атомов в молекулах органических веществ, длине связи. [c.265]

Энергия связи 51—О (461 33 кДж/моль) гораздо выше, чем у связей С—С и С—О (335 4-356 кДж/моль), а ее полярность 1 = (4,35,0) 10 ° Кл-м намного меньше вычисленной из электроотрицательностей кремния и кислорода, хотя и выше полярности связи С—О [д, = (3,03,7) 10 ° Кл-м. Длина связи (0,163 нм) ца (Ц)2 нм меньше суммы ковалентных радиусов 51 и О. В силоксанах угол связи 51—О—51 (130—160°) значительно больше обычного валентного угла кислорода в 5/ -гибридизации (109°) и не является жестким. Электронодонорные свойства кислорода в них заметно ослаблены по сравнению с их углеродными аналогами. Эти аномалии объясняются участием р-электронов си-локсанового кислорода и вакантных З -орбиталей кремния в Рл — л-сопряжении, которое усиливается под влиянием электроноакцепторных и ослабляется под влиянием электронодонорных заместителей у кремния. Оно не препятствует свободному вращению вокруг связи 51—О, потенциальный барьер которого очень мал (не более нескольких десятых килоджоуля на моль). В цикло- [c.462]

Таким образом, для предельных углеводородов характерно тетраэдрическое строение, р -гибридизация, валентный угол 109°28, длина связи С—С 0,154 нм энергия связи С—С 353,6 кДж/моль, а энергия связи С—Н 417,9 кДж/моль. [c.186]

КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, содержат карбонильную группу С=0 Один из наиб распространенных типов иеорг. и орг в-в. К ним относятся, напр, СО, СО 2, карбонаты, мочевина. Однако под К с в узком смысле понимают лишь альдегиды и кетоны, а также (в меньшей степени) карбоновые кислоты и их производные В этих соед наиб полио проявляются характерные св-ва карбонильной группы, к-рые связаны с ее полярностью (ц 7,7 10 ° Кл м) и обусловлены резонансом С=0<- С —0 Длина связи С=0 0,123 нм, энергия 692-733 кДж/моль Группа С=0-электроноакцепторный заместитель, обладает отрицат индукционным и мезомерным эффектами Карбонильный атом С имеет / -гибридизацию и связь С=0 находится в одной плоскости с двумя а-связями углерода, углы между ними близки к 120°. [c.325]

Опишите структурные изменения, которые претерпевают реагирующие молекулы (типы связей, состояния гибридизации, длины связей, углы между связями, энергии связи, энергии диссоциации молекул на атомы Од и др.). [c.246]

При неизменном типе гибридизации длина связи может изменяться из-за изменения полярности этой связи. Этот эффект также очень удобно проследить на галогенсодержащих молекулах элементов 4в- и 5в-подгрупп. [c.66]

Молекула Гибридизация Длина связи С—Н. пм Энергия связи С Н, кДж/моль [c.114]

Охарактеризуйте влияние типа гибридизаций орбиталей атома углерода на длину о-связей (С—С). Рассчитайте длины связей С—С в молекулах следующих соединений [c.7]

Каждый атом углерода в диацетилене находится в состоянии зр-гибридизации. Поэтому молекула его линейна. Однако длина связи между атомами углерода 2 и 3 (одинарная связь) близка к длине двойной связи из-за дополнительного л-взаимодействия между указанными углеродными атомами. [c.114]

К примеру, вр — -гибридизация укорачивает связь Сг—Сд 1.3-бутадиена (1,48 а). Дьюар доказал, что с уменьшением длины простой связи (например, [c.498]

Расстояния de при одинарной, двойной и тройной связях между атомами у лерода равны 0,154, 0,135 и 0,120 нм, а силовые постоянные k — соответ1 твенно 450, 960 и 156 Н/м. В зависимости от типа гибридизации валентны орбиталей атома углерода длина связи СН составляет 0,1093 нм (sp -гибридизация), 0,1071 нм (sp -гибридизация), 0,1057 нм (sp-гибридизация). Меж1,ядсрпое расстояние в ионе С составляет 0,119—0,124 нм. [c.397]

Атом кислорода гидроксильной группы имеет лр -гибридизацию. Средние длины связей 0,143 нм (С—О) и 0,091 нм (О—Н). Обе связи полярны. Полярностью группы ОН и ее способностью образовывать водородные связи объясняют относительно высокие значения т-р кипения и диэлектрич. проницаемости спиртов. [c.405]

Дииитридонитрат (У)-ион, или азид-ион, NNj (N ) в соответствии с sp-гибридизацией валентных орбиталей N+ имеет линейную форму с одинаковой длиной связей NN, NN = 1,15 А [c.401]

В программе оперируют числовые элементы 12 массивов (М1-М12). Mi и М2 - массивы значений валентных углов и длин связей, М3 - массивов углов вращения, М4 - массив, включающий требуемые математические и физические константы, эмпирические параметры потенциалов атом-атомных взаимодействий, заряды на атомах и соответствующие признаки в случае циклической молекулы. Массивы М1-М4 сохраняются без изменений при исследовании соединений одного класса. М5 - массив нулевых приближений, задающий значения варьируемым параметрам массивов М1-МЗ. Мб - массив фазовых углов, заполняется автоматически и состоит из величин, отвечающих качественно отличным частям молекулы Можно отметить два основных типа фазовых углов, связывающих векторы при двух парах атомов - sp -sp и sp -sp гибридизациях. Массивы М7-М12 -основные для цифровой шифровки молекулы. М7 - двумерный массив номеров, предшествующих троек векторов, посредством которых вычисляются последующие векторы молекулярной системы. М8 - основной массив для вычисления направляющих косинусов векторов рассматриваемой системы. М9 - двумерный массив пар чисел для каждого вектора. Он используется при вычислении координат атомов и автоматической отсортировки фиктивных векторов, вводимых для удобства вычисления фазовых углов. Первое число каждой пары соответствует номеру атома, от которого берет начало вычисляемый вектор, второе - номер валентной связи в массиве М2, вдоль которой направлен искомый вектор (для фиктивных векторов это число равно 0). М10 - массив пар номеров атомов, взаимодействие между которыми не учитывается. К таким парам, например, относятся атомы, расстояния между которыми в любых конформациях остаются неизменными, что позволяет существенно ускорить процесс поиска локальных минимумов. При замене одного из логических условий в блоке VI массив М10 принимает участие уже в противоположном процессе. В этом случае каждая пара чисел представляет собой номера атомов, взаимодействие между которыми, и только между ними, дает вклад в общую энергию. Такой прием иногда бывает полезен при вычислении энергии взаимодействия между отдельными небольшими частями большой молекулы. МП - массив пар номеров атомов, участвующих в водородном связывании, а М12 - массив признаков атомов по их принадлежности к тому или иному химическому элементу. Необходимость массива М12 связана с выбором соответствующей потенциальной функции для учета энергии взаимодействия между конкретной парой атомов. [c.238]

Рассмотрение гибридизации и размеров орбиталей помогает объяснить другие свойства молекул, кроме длин связей, например относительную кислотность некоторых углеводородов (разд. 8.10) и относительную основность некоторых аминов (разд. 36.11). Следовало ожидать, что более короткие связи будут более прочными установлено, что энергия диссоциации связи С—Н в этилене [104—122 ккал (435,43-10 —510,79-10 Дж)] больше, чем в метане [102 ккал (427,05-10 Дж), разд. 2.161. Как будет показано в разд. 10.18, изменение характера гибридизации может иметь большее значение, чем обычно считают, поскольку оно влияет на устойчивость молекул. [c.145]

Эти различия в длинах углерод-углеродных связей больше, чем соответствующие различия в длинах связей углерод — водород, которые были рассмотрены в предыдущем разделе. Было высказано предположение, что характер гибридизации углерода сильнее влияет на углерод-углеродные связи, чем на связи углерод — водород однако возможно влияние и другого-фактора (разд. 10.17). [c.146]

Однако такая интерпретация не является единственно возможной, и, по мнению М. Дьюара (Техасский университет), нет нужды привлекать гиперконъюгацию для рассмотрения этих молекул, а изменение в длинах связей С—С и С—Н следует объяснять изменением в состоянии гибридизации углерода. [c.321]

Кроме того, Дьюар предположил, что подобное уменьшение длины связи сопровождается пропорциональным увеличением ее энергии ( ), т. е. уменьшение длины связи увеличивает стабильность молекулы. Изменение в гибридизации больше влияет на длину связей (и, следовательно, на стабильность молекулы) углерод — углерод, чем на длину углерод-водородных связей. Алкильный заместитель в большей степени стабилизует алкен, чем алкан, потому что зр -гибридизация в большей мере увеличивает прочность связи углерод — углерод по сравнению со связью углерод — водород. [c.321]

Валентные углы в 109 и ПО ° указывают на ip -гибридизацию не только атома углерода, но и кислорода. Длина связи О-Н в спиртах примерно такая же, гго и в воде. Две неподеленные пары электронов кислорода расположены на хр -гибридных орбиталях. [c.230]

Метиламиногруппа, не входящая в координационную сферу атома КЬ, имеет идеальную хр -гибридизацию. Длины связей валентные углы в бензольных кольцах обычные. [c.94]

Гиллеспи, по нашему мнению, не имеет принципиальных преимуществ перед концепцией гибридизации в методе локализованных пар и не всегда ее предсказания верны Наконец, всегда остается возможность оценить конфигурацию молекз лы сравнительным методом, основанным на периодическом законе, и это один из наиболёе надежных способов. Тем же методом вполне удовлетворительно оцениваются и межъядерные равновесные расстояния [к-42]. Можно также переносить значения длины связи из простейших мадгекул в более сложные, если не требуется высокой точности. Часто длину связи оценивают как сумму так называемых ковалентных радиусов атомов + Так как изолированных атомов в молекуле не существует, естественно, что понятие атомных радиусов является чисто эмпирическим. Разделив пополам межъядерное расстояние в гомонуклеарных двухатомных молекулах С12, Вг2, Гд и других или в кристаллах элементов С, 81 и других, находят радиусы атомов С1, Вг, I, С, 81 и др. В эти величины вводят эмпирические поправки, как, например, в Лд или, для лучшего согласия с опытными значениями Гдв Так получена система ковалентных радиусов Полинга. Для соединений с заметной полярностью связи используют формулу Шумейкера — Стивенсона [c.203]

По непрямому электронному спин-спиновому взаимодействию можно сделать ряд общих выводов, которые следует учитывать при интерпретации спектров. В отличие от расщепления, вызванного химическим сдвигом, расщепление за счет взаимодействия спинов ядер не зависит от величины внешнего поля Н . Влияние непрямого спин-спинового взаимодействия может сказаться на нескольких связях. Однако с увеличением числа связей между взаимодействующими ядрами оно быстро уменьшается. Если взаимодействующие ядра связаны более чем тремя о-связями, то расщепления чаще всего не наблюдается. Напротив, до девяти связей дальнего порядка можно обнаружить в том случае, если их взаимодействие происходит по п-связям. При взаимодействии ядер, характеризующихся равными химическими сдви гами, расщепления в спектре не наблюдается (например, при взаимодействии протонов СНа-группы). Вне пределов этого условия величины констант взаимодействия зависят от порядка связей и их геометрии в молекуле. Отметим, что они занисят и от длины связей, величины валентного угла, типа гибридизации в атоме, осуществляющем связь, и от электроотрицательности имеющихся заместителей. [c.259]

При интерпретации строения молекулы бензола с точки зрения метода ВС допускалось, что молекула бензола СбНб представляет собой наложение (суперпозицию) нескольких структур, каждая из которых отражает одно из возможных распределений локализованных связей. В методе МО о структурах нет речи. Упрощенный вариант метода МО, которым мы пользуемся, не всегда приводит к правильным результатам. Чтобы сравнить значения энергии структуры по Кекуле и структуры с делокализованными электронами с целью показать, что последняя энергетически выгоднее, требуется вычислить энергию структуры по Кекуле. Но эта очень сложная задача практически не поддается точному решению (Н. Д. Соколов), так как энергия и длина связей зависят от типа гибридизации (М. Ф. Мамотенко) и, кроме того, оказывается необходимым учитывать энергию взаимодействия связей и ряд других факторов. Тем не менее наличие бесспорных данных [c.121]

Сокращение длины связей 81—О и 81—С1 можно объяснить исходя из валентных возможностей атомов кремния, хлора и кислорода. Известно, что атом кремния, валентное состояние которого описывается Ззр -гибридизацией, обладает акцепторными свойствами. У него все Зй-орбитали вакантны. Атомы кислорода и хлора обладают донорными свойствами. Они имеют неподеленные пары электронов.В процессе образования ЗЮЦ, 81(ОСгН5)4 и других подобных молекул неподеленная пара электронов донора переходит на Зй-орбиталь акцептора, которая становится общей как для донора, так и для акцептора. В результате этого возникает дополнительная связь между ними. Логично считать, что в подобных молекулах ковалентные связи атома 81 с атомами О или С1 усилены донорно-акцепторным взаимодействием. При такой двоесвязности сумма атомных радиусов близка к экспериментальному значению. Таким образом, наблюдаемое укорочение связей 81—0, 51—С1 и 81—С теоретически обосновано. Эти примеры показывают, что предсказать заранее значение той или иной длины связи не всегда возможно. Следовательно, экспериментальное определение геометрических параметров молекул является задачей весьма актуальной. С другой стороны, при интерпретации опытных значений длин связей необходим учет всех валентных возможностей взаимодействующих атомов. [c.212]

А. Слои состоят из правильных шестиугольных колец. Каждый атом кольца образует три ст-связи за счет трех эектронов атома углерода в состоянии 25р -гибридизации. Эти связи расположены в одной плоскости под углом 120°. Оставшиеся шесть р-электронов кольца делокализованы. Плоская форма шестиугольных колец обусловливает параллельность орбиталей этих электронов. Перекрывание их облаков приводит к тому, что все р-электроны свободно движутся по всему кольцу, создавая высокую электропроводность графита. Делокализацией р-электронов объясняется также и то, что длины связей [c.306]

Эти рассуждения можно обобш,ить следующим образом измененпо гибридизации влияет па длину связи, что ведет к изменению прочности связи. [c.498]

НАПРЯЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ, мера неустойчивости хим. соединения, к-рая количественно выражается его избыточной энергией по сравнению с эталонным (стандартным) соед., обладающим миним. энергией в ряду сходных в-в. Н.м. создается отклонением разл. структурш>1х параметров от идеальных (стандартных) значений, свойственных молекуле эталонного соединения. Обычно рассматривают длины связей, валентные углы, углы внутр. вращения и расстояния между валентно не связанными атомами. В качестве эталонных выбирают молекулы, к-рые имеют длины связей, равные сумма1й ковалентных радиусов атомов валентные 5тлы, соответствующие углам между осями орбиталей при данной гибридизации атома (С р> 109° 28, p2 120°, С р 180 ) заторможенные конформации по всем связям и не имеют неблагоприятных близких контактов между валентно не связанными атомами. [c.169]

Нитроксильная группа содержит трехэлектронную связь N—О ее строение м.б. изображено резонансными ф-лами —О. Неспаренный электрон находится на разрых- ляющей я -орбитали, образованной из 2р,-орби- о талей атомов N и О. Гибридизация связей атома N близка к sp . В ди-трет-алкилнитроксилах I неспаренный электрон почти полностью локализован на группе N—О, причемчспиновые плотности р на атомах N и О приблизительно равны. Замена алкильного заместителя на ароматический значительно понижает р,> в то время как Ро изменяется мало. Длина связи N—0 в Н.р. 0,123-0,13 нм. [c.276]

Группа планарна атомы N и О имеют лр -гибридизацию, связи N—О равноценные и практически полуторные длины связей, напр, для HjNOj, 0,122 нм (N—О), 0,147нм (С—N), угол ONO 127°. Система С—NO2 плоская с низким барьером вращения вокруг связи С—N. [c.279]

Анализ прочности водородной связи с водой различных соединений позволяет утверждать, что величина энергии Н-связи чувствительна к электронному строению взаимодействующего с водой соединения. Она реагирует на изменение степени гибридизации орбиталей протоноакцеп-тора, на присутствие ароматических колец, изменение числа электронофильных атомов кислорода эфирных групп, следовательно, является показателем электронодонорной способности функциональных групп и соединений в целом. В связи с этим представляет интерес проведение сопоставления энергии Н-связи с другими параметрами, также характеризующими электронодонорные свойства. Одной из главных характеристик молекулы, определяющих особенности ее строения и многие свойства соединений, является длина связей и энергия химических связей [150]. Результаты сопоставления величин энергии водородных связей с водой типа А—В. .. Н—О—Н и энергии [c.40]

В этих соединениях присутствует пятичленное кольцо с атомом азота, находящимся в состоянии зр -гибридизации, имеющего атом водорода. В образовании ароматической электронной системы участвуют как 4 те-электрона двух связей С=С, так и неподеленная пара электронов атома азота, что приводит к формированию единого шестиэлектронного тс-облака - ароматической структуры, подобной бензолу. В результате кольцо У пиррола становится плоским, простые связи укорачиваются. Строение пиррольного кольца представлено на схеме (длина связи чо1заиа в ангстремах). [c.128]

При известных длинах ординарных связей СМ и СО с различными гибридизациями атомных орбиталей можно получить зависимости между тс-порядком СМ и СО и изменением их длин только за счет тс-электронов (тс-электронное укорочение). Эти зависимости вместе с зависимостью для связи С-С представлены на рис. П.4-П 6 (кривые П). Из 8-образного характера кривых П следует, что длины трех рассматриваемых связей неодинаково чувствительны к изменению тс-порядка от О до 2,0. Увеличение л-порядка в интервале 0-0,3 вызывает небольшие сокращения длин связей (< 0,01 А), укладывающиеся в пределы экспериментальных ошибок Длины связей СС, СМ и СО наиболее чувствительны к тс-порядку при Изменении его в области 0,3-1,0 (-0,14 А), причем зависимость здесь практически линейна Изменение тс-порядка от 1,0 до 2,0 привсэдит к значительно меньшим укорочениям связей, чем от О до 1,0 (-0,03 А). Обращает внимание близость для трех связей кривых тс-электронного укорочения. Если совпадение не случайно, то оно свидетельствует об изоэлектрон-ности тс-связей СС, СМ и СО В этом случае аналогия не должна ограничиваться только межатомными расстояниями, а проявляется также между теми свойствами рассматриваемых связей, которые в основном определяются тс-электронным слоем К таким свойствам прежде всего относятся [c.147]

A, п = 3A" и D = 4,0, 2,0 и 0,5 ккал/моль. Энергия деформации валентных углов определялась по формуле Гука с использованием следующих значений коэффициентов упругости 30, 70 и 50 ккал/(моль рад) Соответственно для центральных атомов углерода в гибридизации sp ( , С ), sp ( ) и атома азота основной цепи. Значения длин связей, а в начале [c.157]

В настоящее время известны три формы углерода алмаз, графит и карбин. соответствующие трем возможным его валентным состояниям. -гибридизация характеризуется наличием у атомов углерода четырех простых о-связей, образующих пространственный полимерный скелет алмаза. Длина связи С—С составляет 154 нм. Плоские полимерные слои графита образованы атомами углерода, три валентные орбитали которого находятся в -гибридизации. Они образуют три а<вязи и одну тгч вязь. Полииновая, или кумуленовая форма углерода, образующего линейный полимер, характеризуется р-гибридизацией электронных облаков углеродных атомов и наличием у них двух а- и двух я-связей. Первые две формы углерода образуют идеальные кристаллы, характеризующиеся известными параметрами. [c.102]

Но когда центральный атом содержит два валентных электрона, один из которых находится на з-орбитали со сферической симметрией, а другой — на гантелеобразной р-орбитали, возникают сложности. Если считать, что орбитали сохраняют свою направленность, то в молекуле ВеГз, например, атомы фтора должны быть неравноценны по энергии и длине связи, а опыт свидетельствует о полной симметрии молекулы с углом связи 180°. Во всех соединениях предельных углеводородов и их производных атом углерода всегда находится в центре тетраэдра с углами между связями, равными 109°28, хотя в атоме углерода есть один а-электрон и три р-электрона. Целый ряд подобных экспериментальных фактов привел, с одной стороны, к правилам Джиллеспи для объяснения и предсказания валентных углов (см. раздел 6.2.2), а с другой, к понятию о гибридизации электронных облаков. [c.236]

Гибридизация. Хотя, как мы уже знаем, молекула Bej неустойчива, бериллий образует многочисленные и вполне устойчивые соединения с другими элементами. Рассмотрим, например, линейную молекулу Be lj. Атом бериллия в валентном состоянии способен к образованию двух связей за счет одного s- и одного р-элек-трона. Очевидно, что при этом должны полз читься две разные по длине связи с атомами хлора, так как радиальное распределение этих электронов различно (см. рис. 2.10). Реальная же молекула Be lj симметрична и линейна, в ней две связи Ве—С1 совершенно одинаковы. Это значит, что они обеспечиваются одинаковыми по своему состоянию электронами, т. е. здесь атом бериллия в валентном состоянии имеет уже не один s- и один р-электрон, а два электрона, находящихся на орбиталях, образованных смешением S- и р-АО. С позиций квантовой механики эта ситуация отвечает новому набору решений уравнения Шредингера для атома, что вполне правомочно с точки зрения математики. Для нас важно, чтобы новые смешанные орбитали [c.57]

Коустанты /сн изменяются в очень широком диапазоне — от 100 до 250 Гц. Рассматривают следующие факторы, влияющие на величину константы /сн а) гибридизация атома углерода (илн 5-характер) б) электроотрицательность заместителей, присоединенных к атому углерода в) длина связи С—Н, гсн- [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология