Углерод межъядерные расстояния в молекуле

Наличие в. молекуле СО шести связывающих электронов при отсутствии разрыхляющих электронов отвечает, как и в молекуле азота (рис. 51), образованию тройной связи. Это объясняет значительное сходство в свойствах свободного азота и оксида углерода,— панример, близость энергии диссоциации молекул (N2— 945, СО — 1076 кДж/моль), межъядерных расстояний в молекулах (соответственно 0,110 и 0,113 нм), температур илавления (63 и 68 К) и кипения (77 и 82 К). [c.150]

Применение метода молекулярных орбиталей в органической химии создало новый подход в исследовании химического строения органических соединений. Сопоставление расчетных результатов с данными химического и физико-химического эксперимента позволяет судить об истинном строении органических веществ. Результаты расчетов сводятся к следующему для каждой связи рассматриваемой молекулы вычисляется порядок связи — степень отклонения данной связи от ординарной. Порядок углерод-углеродных связей принимается в этане равным 1, этилене — 2, ацетилене—3. Эти величины прямо пропорциональны значениям электронной плотности посередине расстояния между атомами. Порядок связей изменяется соответственно изменению величины межъядерного расстояния. На основании представления о порядке связи выводится понятие степень связанности атома . Из этой величины находится относительная ненасыщенность атома углерода, или индекс свободной валентности, играющий важную роль при установлении харак- [c.89]

В настоящее время установлено, что молекула бензола имеет симметрию правильного шестиугольника, в котором 6 тс-электронов образуют замкнутое кольцеобразное тс-электронное облако. В бензоле все шесть углерод-углеродных связей совершенно одинаковы и длина их равна 1,391 А. Эта величина лежит между значениями длин простой (1,54 А) и двойной (1,34 А) связи, причем несколько ближе к последнему значению. Межъядерное расстояние в ароматической связи не является столь характерным, как для простой двойной или тройной связи в различных ароматических соединениях оно несколько изменяется, а именно от значения 1,35 А для а,р-связи в нафталине до значения 1,42, характерного для межъядерного расстояния в графите. [c.120]

Как влияют температура и давление на равновесие этих реакций Рассчитайте температуру, при которой АСр.ц = 0. Приведите все возможные объяснения, почему оксид азота реагирует с кислородом при низких температурах и реакция проходит довольно быстро, в отличие от реакции с оксидом углерода. Межъядерные расстояния (см) в молекулах СО и N0 равны 1,13 10 и 1,15 10 . Энергии диссоциации Dq (кДж/моль) для тех же молекул равны соответственно 1070,2 и 627,9. [c.126]

Межъядерное расстояние в молекулах водорода 0,074 нм, а расстояние С—Н в углеводородах составляет 0,110 нм. Каков ковалентный радиус углерода [c.157]

Образованием донорно-акцепторной связи в молекуле СО объясняется близость физических свойств азота и окиси углерода. Например, их энергии разрыва связей соответственно 225 и 256 ккал/моль, а межъядерные расстояния 1,09 и 1,13 A. Возможность образования донорно-акцепторной связи между атомами О и С становится очевидной, если обратиться к их электронным структурам [c.106]

Такое положение объясняется тем, что хотя по мере замещения атомов водорода фтором прочности связей углерода как с водородом, так и со фтором постепенно увеличиваются, но все же достигают 116,5 ккал лишь в молекулах СР4. Исследование размеров и геометрических форм молекул ведет при этом к заключению, что длины связей С—Н и С—Р (т. е. межъядерные расстояния) уменьшаются при обогащении молекулы фтором (табл.62). [c.285]

Рис. 187. Уровни энергии в молекуле окиси углерода как функция межъядерного расстояния.

Сопряжение не единственная причина изменения межъядерных расстояний. Как было показано выше, изменение характера гибридизации электронных облаков атомов углерода, связанных ординарной, двойной и тройной связью зр - и зр-гибридизация), влияет на величину межъядерных расстояний соседних ординарных связей. Поэтому укорачивание ординарной связи С,—Сд в молекуле бутадиена происходит в результате влияния двух факторов сопряжения и гибридизации. [c.91]

Ниже 100°С триметилалюминий димерен, выше 100°С он диссоциирует на мономеры. Электронографические и рентгенографические исследования димера триметилалюминия обнаружили увеличение межъядерных расстояний между атомами алюминия и углерода, связанными мостиковой связью, по сравнению с межъядерными расстояниями ковалентно связанных алюминия и углерода. Этот факт объясняет легкую диссоциацию димеров на мономерные молекулы триалкилалюминия. [c.356]

Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что молекула бензола копланарна и обладает осью симметрии шестого порядка, а межъядерные расстояния одинаковы и равны 0,139 нм, следовательно, все связи углерод — углерод выравнены и равноценны по своему характеру [c.411]

Валентные углы зависят от природы атомов и характера химической связи. Подобно межъядерным расстояниям валентные углы. определяют в настоящее время с высокой To4Ho TbioJj I Как уже указывалось, четыре валентности атома углерода имеют тетраэдрическое расположение. Такое расположение характерно для многих других молекул и ионов, где центральный атом имеет четыре ближайших соседа (Sn U, 50Г, РОГ и др.)-Однако не всегда координационному числу 4 отвечает тетраэдрическое расположение связей. Например, ион [Pd U] имеет плоскую квадратную конфигурацию. Возможны также различные значения валентных углов при окружении центрального атома 3, 5, [c.58]

Существенное значение имеет то обстоятельство, что несвязанное взаимодействие между А и В в системе А—X—В принципиально отличается от несвязанного взаимодействия в системах А—С—С—В (этан) и А—С—С—С—В (1 3-взаимодействие в циклогексане). При наибольшем сближении расстояние между двумя атомами водорода в молекуле циклогексана (в конформации кресла) равно 2,5 А, тогда как в метане оно составляет только 1,7 А. Учитывая зависимость потенциальной энергии от межъядерного расстояния (см. 15.12), нетрудно увидеть, что если бы несвязанные взаимодействия в метане были такими же, как и в циклогексане, то метан представлял бы собой крайне неустойчивое вещество, а четыреххлористый углерод вообще был бы неспособен к существованию. [c.76]

Попробуем сначала сделать это для связей между одинаковыми атомами и выбрать в качестве таких радиусов половины межъядерных расстояний. Например, равновесное межъядерное расстояние в молекуле водорода равно 0,74130 А, откуда следует, что ковалентный радиус водорода равен 0,37065 А. Однако, мы уже знаем, что расстояние между парой одинаковых атомов в различных соединениях может изменяться в пределах 0,02А, поэтому следует округлять полученные радиусы до сотых долей ангстрема. Таким образом, мы получаем для ковалентного радиуса водорода значение 0,37 А. Поскольку связь углерод — водород во всех соединениях имеет довольно постоянную длину 1,10 А, можно оценить ковалентный радиус углерода как 1,10— —0,37 = 0,73 А. Но как проверить эту оценку [c.414]

Распределение связей в молекуле СО2 показано на рис. 32. Из двух связей между атомом углерода и каждым атомом кислорода одна является о-связью, а другая я-связью. Межъядерное расстояние С = 0 составляет 121 пм. [c.143]

Наиболее близко к объяснению образования первичных продуктов подошел и Россберг [12], предложивший мод1ель молекулярных процессов на поверхности угля с учетом величин межъядерных расстояний молекулы кислорода и атомов углерода, 110 при этом не были предусмотрены направленность валентных связей и предельно возможные расстояния между ядрами, при которых еще не происходит их разрыв. Так, например, предложенной схемой предполагается образование СО при условии [c.5]

Молекула диоксида углерода ди1магнитна, неполярна, связь СО характеризуется высокой прочностью ( =803 кДж/моль), межъядерное расстояние d o составляет 0,116 нм, что на 0,027 нм короче длины одинарной связи СО ( со=0,143 нм). Объясните приведенные экспериментальные данные, исходя из строения молекулы СО2. [c.12]

Влияние л-связывания на межъядерное расстояние хорошо иллюстрирует рис. 33. В молекулах СаНв, С2Н4 и С2Н2 расстояние между атомами углерода по мере повышения кратности связи уменьшается 1,543 1,353 и 1,205 А. [c.71]

Нелокализованная связь в молекуле бензола обусловливает повышение порядка связи между атомами углерода и сокращение межъядерного расстояния, т. е. de в jHs составляет 1,39 А, тогда как с-С= 1,543 А, а d - = 1,353 А. [c.74]

Исходя из этих соображений, Хэммик и Мэзон рассчитали расстояния между центрами пара-атомов углерода разных бензольных ядер в гидр азобензоле [28] для нейтральной молекулы такой расчет может быть сделан на основании данных о валентных углах и межъядерных расстояниях валентносвязанных атомов (П. Но, принимая 80 внимание, что неподеленные электронные пары азота частично смещены в сторону бензольных ядер, вследствие чего валентные углы азота изменены, а расстояния С—N сокращены, этот расчет является приближенным. К сожалению, точный расчет можно сделать только допустив, что неподеленные электронные пары азота полностью смещены к бензольным ядрам (И и Н1) [c.795]

В табл. 4.4 также представлена схема МО молекулы оксида углерода СО. Здесь на МО переходят шесть электронов атома кислюрода и четыре электрона атома углерода. Энергии электронов (например, 2р-электронов) соединяющихся атомов неодинаковы заряд ядра атома кислорода выше, чем заряд ядра атома углерода, так что 2р-электроны в атоме кислорода сильнее притягиваются ядром. Поэтому на рис. 4.22 расположение 2р-А0 кислорода должно быть ниже уровня расположения 2р-А0 углерода. Наличие в молекуле СО избытка шести связывающих электронов над разрыхляющими отвечает, как и в молекуле азота, образованию тройной связи. Эго объясняет значительное сходство в свойствах свободного азота и оксида уг.перода, например, близость энергий связи молекул N2 — 941, СО — 949 кДж/моль), межъядерных расстояний в молекулах (см. табл. 4.1), температур плавления (63 и 68 К) и кипения (77 и 82 К). [c.129]

Данные о стабильной конфигурации ядер молекулы получают обычно с помощью спектроскопических, электроиографических и нейтронографических методов исследования или квантово-механических расчетов, которые дают возможность приближенно оценивать взаимные расположения ядер атомов молекул. Наиболее полная и надежная информация может быть получена с помощью методов реитгеноструктурного анализа, электронографии и нейтронографии, которые позволяют оценить относительные положения ядер в молекуле и расстояния между ядрами любой пары атомов элементов 81 и Эг, входящих в состав. молекулы. В простейшем случае равновесная конфигурация молекулы может быть задана в виде набора точек (точечного множества аЯ = т. ), расположенных в пространстве с указанием типа ядер и их декартовых или кристаллографических координат, пли же может быть описана в терминах внутренних координат — набора межатомных расстояний, углов между отрезками, соединяющих ядра, а также двухгранных углов. Положения ядер атомов, как правило, не являются эквивалентными. В достаточно сложных молекулах расстояния между некоторыми ядрами значительно превосходят другие межъядерные расстояния. Это дает возможность провести более наглядное описание равновесной конфигурации молекулы, используя для этого различные критерии разбиения элементов множества ЗЯ на пары. Один из таких критериев основан па выделении для каждой пары атомов элементов Э, и Э характерного интервала /(Э,-, Э ) межатомных расстояний г(Э Э ), который может быть определен па основании экспериментальных данных. Обычно границы таких интервалов незначительно отличаются от равновесных расстояний в соответствующих двухатомных системах, усредненных по конфигурациям нескольких нижних возбужденных состояний. Для атомов углерода, например, в качестве такого интервала может быть выбран интервал (1,19 1,55), а для атомов С и Н — (0,8 1,15), [c.11]

Если мы измерили все ЯЭО в такой системе и зпаем некоторые межъядерные расстояния, это уравнение позволяет нам вычис шть неизвестные межъядерные расстояния. Например, положение геминальных протонов у 5/ -гибридизованного углерода почти не меняется при переходе от молекулы к молекуле. Если эти протоны составляют АМ-часть системы АМХ, то по измеренным ЯЭО мы можем определить положение ядра X. Применение формулы возможно только при условии жесткой связи между тремя ядрами (одинаковые т . для двух межъядерных векторов) и в отсутствие посторонних источников кросс-релаксации (т.е. в отсутствие поблизости других ядер со спином 1/2). Последнее требование надежно выполняется только в случае очень небольших молекул, однако убедиться в отсутствии других источников кросс-релак-сации можно и с помощью изотопного замещения водорода иа дейтерий, Кроме того, даже присутствующие в молекуле посторонние источники кросс-релаксации могут не оказывать существенного влияния на эксперимент, если они достатотао удалены от интересующих нас ядер. Проверить это условие можно с помощью ЯЭО облучение посторонних ядер не должно давать заметного ЯЭО на исследуемых ядрах. [c.162]

Кристаллическая двуокись углерода образует цолекулярную решетку, в которой атомы С занимают узлы гранецентрированной кубической решетки с длиной ребра а — 5,63 А. Оба атома О каждой молекулы лежат на одной прямой с атомом С, очень близко к последнему (С-<—>-0=1,05 A) и направлены по пространственным диагоналям. Свободная молекула также вытянута по прямой и построена симметрично 0=С=0. Межъядерное расстояние С- —> О в ней 1,13 A. [c.482]

Ковалентная связь обладает рядом характерных свойств межъ-ядерным расстоянием, направленностью в пространстве, энергией образования, полярностью. Расстояние между центрами атомов, связанных с ковалентными связями (межъядерное расстояние, длина связи), — постоянная величина. Длина С С-связи — 1,54 А, С = С-связи — 1,34 А, а С = С-связи — 1,2 А. Одной из особенностей ковалентной связи является ее определенная пространственная направленность, которая может быть охарактеризована с помощью валентного угла. Валентный угол между связями атома углерода зависит от типа гибридизации и в определенной степени от вида атома, с которым он связан. Так, в молекуле метана СН4 зр -гибридизация) угол между направляющими связей 109°28, т. е. атомы водорода располагаются в углах правильного тетраэдра (рис. 11). Гипотеза о тетраэдрическом строении молекулы метана была впервые высказана более ста лет назад французским ученым Ле-Белем и голландским исследователем Вант-Гоффом и послужила основой для создания раздела органической химии, называемого стереохимией. В молекуле этилена (5р -гибридизация) валентный угол между о-связя-ми — 120°. [c.19]

Длины связей, т. е. межъядерные расстояния в молекулах, можно измерить многими способами, и в настоящее время есть значительное число таких данных. Если рассмотреть гомоядерные двухатомные молекулы с простой связью, такие, как Еа или С1а, атомам Е и С1 можно приписать ковалентные радиусы простых связей, равные половине межъядерного расстояния в соответствующих молекулах. Следует отметить, что очень часто сумма ковалентных радиусов равна межъядерному расстоянию в межгалогенидах, таких, как С1—Вг (вычислено 2,13 найдено 2,14). Для элементов, которые не могут образовать двухатомные молекулы с простыми связями, используют другие методы определения радиусов. Так, поскольку расстояние С—С в алмазе и множестве органических молекул найдено равным 1,54+0,01 А, то ковалентный радиус атома углерода принимают равным 0,77. Чтобы получить ковалентный радиус атома азота, вычитают 0,77 из расстояния С—N в молекуле НзС—ЫНа, при этом получают 0,70. Этим способом можно составить таблицу ковалентных радиусов простых связей (табл. 4.4). [c.127]

Энергия типичной связи между двумя атомами (У У), образованной двумя электронами, сильно зависит от межъядерного расстояния, как показано на рис. 9-1. Минимум на кривой соответствует нормальной равновесной длине связи (г ) и энергии связи (О ) для стабильной невозбужденной молекулы У—У. На значительно более коротких расстояниях энергия очень быстро возрастает вследствие отталкивания между ядрами, а на значительно больших расстояниях энергия системы приближается к энергии двух вполне свободных атомов. Расстояние г , соответствующее длине связи при минимуме энергии, возрастает с увеличением атомного номера для элементов одного периода периодической системы, по мере того как размер атома становится больше. Оно уменьшается для элементов одного ряда периодической системы, по мере того как электроотри-цателыюсть атомов возрастает и электроны внешних оболочек притягиваются к ядру все сильнее. При прочих равных условиях, чем прочнее связь, тем короче должно быть г . Причина заключается в том, что, чем прочнее связь, тем в большей степени силы притяжения преобладают над силами отталкивания между ядрами, в результате чего ядра могут располагаться ближе друг к другу. В случае связи между углеродными атомами обычно лежит между 1,20 и 1,55 А, и если рис. 9-1 (или подобный ему) отнести к связям между атомами углерода, то не следует ожидать значительного образования связей при межъядерных расстояниях, больших чем 2 А. [c.252]

Межъядерное расстояние в молекуле хлора составляет 1,988 А, откуда ковалентный радиус хлора оценивается как 0,99 А. Используя значение ковалентного радиуса углерода 0,77 А (по оценке для алмаза), можно считать, что длина связи С—С должна быть равна 1,76 А. Значения, приведенные в табл. 14.2, действительно близки к 1,77 А. Такое согласие вполне удовлетворительно. Подобный подход применялся многими учеными, которые в результате получили подробные таблицы ковалентных радиусов. Примером может служить табл. 14.3 большинство приведенных в ней значений получено просто делением пополам кратчайшего межъя1дерного расстояния для чистых элементов при 25 °С. Однако, как и во многих других отношениях, водород и здесь представляет собой исключение. Наилучшее полученное таким образом среднее значение составляет 0,30 А, в то время как ковалентный радиус для молекулы Нг равен 0,37 А. [c.414]

Кратные связи в молекулах азота и его соединениях. Подобно углероду и кислороду, азот легко образует кратные связи, что отличает его от других элементов, находящихся с ним в одной подгруппе (Р, Аз, 5Ь и В ). Азот образует большой ряд соединений, не имеющих аналогий для более тяжелых соседних элементов. В то время как фосфор, мышьяк и сурьма образуют тетраэдрические молекулы Р4, А34, 5Ь4, для азота характерна двухатомная молекула с кратной связью NнEEEN , с исключительно малым межъядерным расстоянием (1,094 А) и очень высокой прочностью связи. Кратные связи азота уже были рассдютрены в гл. 3 с точки зрения метода ВС и МО. Азот образует кратные связи с углеродом в —С=Н и кислородом в Ы=0 (неспаренный электрон находится на разрыхляющей орбитали). [c.158]

Нелокализованная тг-связь обусловливает частичную двоесвязанность между атомами и сокращение межъядерного расстояния. Так, в молекуле СцНд связь между соседними атомами углерода является промежуточной между ординарной и двойной длина связи С—С 1,543 А, а связи С=С 1,353 А, наблюдаемая же длина связи в СеНе 1,39 А. [c.72]