Углерод основное состояние молекулы

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]

В данном случае полагаем, что оба 2/7-электрона от каждого атома углерода участвуют в образовании двух я-связей (только тогда основным состоянием молекулы Сз будет сос-тояние [c.162]

Каждый атом углерода в молекуле бутадиена вносит в л-си-стему по одному электрону, так что их общее число равно четырем. В основном состоянии молекулы бутадиена каждая из двух низших молекулярных л-орбиталей оказывается заселенной двумя электронами, и таким образом л-электронная энергия основного состояния, Ео, равна [c.246]

Многочисленные катализируемые кислотой реакции свидетельствуют о легкости, с которой молекула окнси углерода после образования карбоний-ионов может играть роль донора электронов, или нуклеофильного реагента. Реакций, в которых окись углерода является акцептором электронов, значительно меньше. Это вполне естественно, если учесть важную роль структуры с тройной связью в основном состоянии молекулы. В реакциях, в которых окись углерода является акцептором электронов, удобнее рассматривать ее как соединение содержащее двойную связь и имеющее вакантную орбиту при атоме углерода. При такой структуре окись углерода может вступать в реакцию с донором электрона [c.40]

Рассмотрим теперь конкретный пример основного состояния молекулы этилена. Если а ж Ь — 2/ г-атомные орбитали (АО или ОАО), локализованные на обоих атомах углерода С в молекуле, то [c.225]

Дипольный, момент — одна из характеристик основного состояния молекул — представляет удобный пробный камень для различных теоретических аддитивных схем. Теория лоджий не позволяет обосновать схемы определения дипольных моментов связей, поскольку лоджии не являются электронейтраль-ными. Остовная лоджия атома углерода несет средний заряд +4, тогда как валентная лоджия, соответствующая связи С—С, имеет средний заряд —2, если эта связь простая, а лоджия связи С—Н имеет средний заряд —1. Определение дипольных моментов связей в рамках теории лоджий сводится к такому перераспределению ядерных зарядов, при котором в нейтральных системах электронейтральны зарядовые распределения связей. При этом следует учитывать то, что средние электронные заряды лоджий не всегда равны —2, что приводит к дополнительным трудностям. [c.303]

Волновая функция основного состояния молекул алканов представляет антисимметризованное произведение орбиталей связей С—С и С—Н и 15-орбиталей атомов углерода. Связывающая орбиталь [c.315]

При полном анализе основного состояния молекулы хлорофилла можно предусмотреть значительно большее число мезомерных структур, например структуры, где атом магния имеет положительный заряд (по Паулингу, связь Mg—N на 50% ионная), а также и структуры с положительным азотом и отрицательным углеродом. [c.447]

Вторая из них может участвовать в основном состоянии молекулы лишь в небольшой степени, но, вследствие наличия формальных зарядов, она должна иметь очень большой момент с направлением, приблизительно противоположным моменту структуры XVI. Поэтому влияние резонанса должно уменьшать истинный момент вещества, как это и наблюдается на опыте. Эти соображения, конечно, полностью согласуются с изложенными в 4.3, где укорочение связи углерод-хлор в хлористом виниле объяснялось частично двое-связностью этой связи. [c.189]

Четыре я-электрона молекулы бутадиена находятся в поле четырех атомов углерода возникают четыре молекулярные орбитали, описываемые функциями фь фг, Фз и ф4 (индексы 1, 2, 3 и 4 отвечают энергетическим уровням в порядке возрастания энергии). В соответствии с принципом Паули на каждой орбитали может находиться не более двух электронов. В основном состоянии моле- кулы два электрона занимают орбиталь ф1 с самым низким значением энергии, а остальные два электрона — следующую по энергии орбиталь ф2- Орбитали фз и ф4 в основном состоянии молекулы остаются незанятыми. [c.17]

Следует также отметить, что энергетические уровни расположены симметрично относительно уровня = а. В основном состоянии молекул полиенов как с четным, так и с нечетным числом атомов углерода в цепи электроны располагаются на низших энергетических уровнях. В полиенах с нечетным числом атомов на уровне [c.69]

Форма молекулы характеризуется наиболее выгодным с энер-гетической точки зрения расположением атомов при заданном для данного электронного состояния распределении электронов. Например, в основном состоянии молекула ацетилена Н—С=С—Н линейна, длины связей составляют гсн = 1,058 А, гсс = 1,208 А. При переходе в первое возбужденное состояние длина С=С-связи увеличивается до 1,388 А, а угол НСС равен 120°, т. е. молекула становится уже не линейной, а плоской, причем связи СН могут располагаться в цис- и гране-положении относительно тройной СС-связи. Молекула формальдегида в основном состоянии плоская, угол ОСН равен 121,Г, тогда как в первом возбужденном состоянии картина совершенно иная атом углерода является вершиной пирамиды, внеплоскостной угол которой составляет 35° [4]. В молекуле этилена при возбуждении происходит относительный поворот двух СНг-групп, так что их плоскости становятся взаимно перпендикулярными. [c.10]

Граничные поверхности различных МО для молекулы СОг изображены на рис. 45. На рис. 46 приведена схема энергетических уровней СОг. Обратите внимание на то, что атомные орбитали кислорода устойчивее орбиталей атома углерода. Пользуясь указанной схемой, можно расположить все 16 валентных электронов (25 2 2 атома С и 2з 2р атомов О). В результате получаем основное состояние молекулы СОг [c.112]

Какова симметрия основного состояния молекулы Сг (табл. 10.2) Как следует комбинировать р-орби-тали атомов углерода, чтобы получить функцию такой симметрии Воспользуйтесь МО-конфигура-цией, приведенной в табл. 10.2. Напишите волновую функцию, аналогичную функции (11.17), которая описывала бы две двухэлектронные связи. [c.467]

Обе ЭТИ модели предполагают наличие плоских молекул, в которых я-электроны полностью делокализованы это приводит, естественно, к полной однородности связей в молекуле (выравнивание связей). В симметричных цианинах (81), в частности, эти условия почти полностью соблюдены, поскольку две граничные резонансные структуры 81А и 81Б строго эквивалентны, и, следовательно, они вносят равный вклад в основное состояние молекулы. Действительно, рентгеноструктурные и ЯМР-исследования на многочисленных примерах симметричных цианиновых красителей подтверждают, что молекулы этих красителей плоские (за исключением, естественно, алкильных групп) и все длины связей углерод-углерод в цепи равны. Например, в красителе 82 средняя длина связи С—С в сопряженной цепи составляет 1,46 А. Интересно, что атомы серы находятся в 1 ис-положении, как и показано. [c.253]

Можно думать, что на поверхности катализатора, относительно обедненной водородом, основная масса молекул н-гептана адсорбирована всеми семью атомами углерода. При этом геометрия конформаций А и Б такова, что их адсорбция сопровождается блокированием отмеченных междоузлий алкильными группами группами С-1 и С-7 в конформации А и С-6 в конформации Б. В последнем случае второе междоузлие в определенный момент может оказаться занятым свободным водородом, что по указанным ниже причинам создает относительно более благоприятную возможность для образования переходного состояния. Это обусловлено тем, что на поверхности металла продолжительность жизни адсорбированного углеводорода значительно больше, чем у адсорбированного водорода [102], в связи с чем междоузлия, занятые алкильными остатками, освобождаются значительно реже, чем места, занятые водородом. Поэтому в условиях недостатка водорода вероятность создания благоприятных условий для занятия обоих междоузлий атомами водорода из молекулы н-гептана, а следовательно, и для образования переходного состояния ниже для конформации А. [c.216]

В связывающих молекулярных состояниях могут принимать участие лишь те электроны, которые пе спарены. Как видно из табл. 3, в основном состоянии у углерода имеются два таких валентных электрона, у азота — три, у кислорода — четыре, у фтора — один. Молекула р2 образуется в результате перекрывания р-орбит двух электронов. При этом также возникает о-состояние, т. е. простая связь (рис. 7). [c.50]

Предсказание валентности. Если исходить из положения, что валентность атома равна числу неспаренных электронов его внешней оболочки, то атомы благородных газов не должны давать никаких соединений с другими атомами, поскольку в основном состоянии спины всех электронов спарены. Между тем открыты и исследованы соединения благородных газов с галогенами и кислородом, как Хер , ХеО 4, Хе 2 и др. Еще сложнее объяснить существование так называемых сэндвичевых соединений, например ферроцена, где атом железа связан с двумя циклическими молекулами СдН,, (рис. 17). Он должен был бы образовать связи с десятью атомами углерода, не обладая десятью электронами во внешней электронной оболочке. [c.57]

Например, в молекуле бензола шесть параллельно ориентированных р-орбиталей у каждого из шести атомов углерода кольца образуют единую систему из шести шести центровых молекулярных орбиталей, три из которых заняты в основном состоянии тремя парами электронов. Иными словами, в бензоле не образуется трех пар молекулярных орбиталей, отвечающих я-связи в структуре (а), а происходит полная делокализация электронов по кольцу углеродных атомов, и структуру правильнее изобразить в виде (б) [c.73]

НСО, F O и С1С0. Термодинамические функции формила, оксифторида и оксихлорида углерода, вычисленные по уравнениям (11.243) и (11.244) для температур 293,15—6000° К, приведены соответственно втабл. 142, 148и 161 II тома Справочника. Расчет проводился в приближении модели жесткий ротатор—гармонический осциллятор по постоянным, принятым в предыдущем параграфе (табл. 134 и 135). В табл. 138 приведены значения Сф и s в уравнениях для расчета вращательно-поступательных составляющих Фг и атакже значения 6я, по которым вычислялись колебательные составляющие. Поскольку выше было принято, что основные состояния молекул рассматриваемых газов являются дублетными состояниями, в значения С и s включены слагаемые R In 2. [c.475]

На основании аналогии в структуре триплетной системы BN и системы Свана молекулы g, нижнее состояние которой ранее принималось за основное состояние j, Дуглас и Герцберг [1376] предположили, что нижнее состояние триплетной системы BN является основным электронным состоянием молекулы. В настоящее время доказано, что основным состоянием молекулы Са является синглетное состояние 2, а состояние П расположено на 717 см выше состояния 2 (см. стр. 442), Поэтому можно было ожидать, что предположение Дугласа и Герцберга о типе основного электронного состояния BN следует пересмотреть. Однако исследование спектра поглощения BN, полученного Трешем [3988а] при импульсном фотолизе B lg в присутствии азота, показало, что в спектре появляются только полосы триплетной системы — П, а синглетные полосы не наблюдаются. Это подтверждает вывод авторов работы [ 1375] о том, что основным состоянием BN должно быть состояние Х П. Треш объясняет подобную разницу в схеме электронных состояний изоэлектронных молекул BN и Са тем, что атомам бора и азота в основных состояниях (соответственно м 8), могут соответствовать лишь триплетные и квинтетные состояния BN, в то время как два атол1а углерода в основном электронном состоянии могут приводить к образованию молекул g как в триплетном и квинтетном, так и в синглетном состояниях.В настоящем Справочнике в соответствии с результатами исследования спектра поглощения BN принимается, что основным электронным состоянием этой молекулы является состояние Х П. [c.705]

Здесь связывающими электронами являются la(2s) и За(2рд ) , образующие двойную связь. Орбитали Пу и — занятые пеоб-общенные, а % (2ру) и я (2/ ) — вырожденные с неспаренными электронами и параллельными спинами. Следовательно, основное состояние молекулы кислорода отвечает полному спину (равному единице) и парамагнитно так же, как и в атоме кислорода. Нахождение неспаренных электронов на вырожденном уровне дает возможность понять причину необычного поведения молекулы кислорода. Необходимо отметить, что оба неспаренных электрона (обе нескомпенсированные орбитали) в одинаковой мере относятся к обоим ядрам. Поэтому в приведенной вы ше схеме место положения таких орбиталей (у ядер атомов) условно. В связи с тем, что электроны орбиталей Is всегда спаренные и в образовании валентных связей не участвуют, при дальнейшем написании структурных формул их опускаем. Кроме того, в образовании валентных связей кислорода и углерода лринимают участие орбитали, соответствующие главному квантовому числу, равному двум (для упрощения написания цифра 2 в дальнейшем также опускается). Тогда для О2 можно записать [c.10]

В основном состоянии молекулы бензола бя-электронов занимают попарно три нижние орбиты. Суммарная энергия этих электронов равна 6с- -8р, тогда как энергия изолированной я-связи (2 электрона на двухцентровой МО г 31-1- 2 с энергией с+Р) равна 2с4-2р, а энергия трех таких изолированных связей бс+бр. Как видно, нахождение электронов в поле всех щести атомов углерода дает выигрыщ энергии, равный 2р. [c.103]

Подобно эпоксидированию, протекает и присоединение карбенов, причем образуются циклопропаны. Карбены являются производными двухвалентного углерода (см. обзоры [120]). Родоначальник ряда, карбен или метилен, может быть получен фотолизом диазометана или кетена [см. схему (7.51)]. При несенсибили-зированном фотолизе метилен образуется в более богатом энергией синглетном состоянии валентный угол Н—С—Н 105° свидетельствует об sp -гибридизации атома углерода [121]. Путем безызлучательной дезактивации, например при столкновениях с молекулами инертных газов при повышенном давлении, может образоваться триплетный метилен (основное состояние молекулы, валентный угол Н—С—Н 136°), который имеет на 14,3 ккал/моль меньшую энергию [121—124]. Триплетное состояние может быть и непосредственно создано фотолизом в присутствии триплетных генераторов [125]. [c.474]

Электронную структуру карбонильной группы и ее изменение при электронных переходах можно рассмотреть на примере простейшего представителя этого класса соединений — формальдегида. В основном состоянии молекула формальдегида плоская, относится к точечной группе симметрии Сг . Валентная оболочка содержит 12 электронов — по одному у каждого атома водорода Is(Hi) и ls(H2), четыре у атома углерода 2р (С) и (2sp2( ))3 и шесть у атома кислорода 2р с(0), 2py 0)Y, 2sp 0)Y. Эти электроны распределены по два по следующим связывающим молекулярным орбиталям а-орбитали С—Н-связей, а-орбиталь С—0-связи, [c.59]

Фотолиз диазофенилметана под действием ультрафиолетового света приводит к образованию дифенилметилена, который может быть стабилизован либо в монокристалле бензофенона, либо в стеклообразном состоянии при низкой температуре. Спектр ЭПР показывает, что основным состоянием молекулы является триплет и параметры расщепления в нулевом поле следующие Ь = = 0,4052 см и = — 0,0194 см . Большое значение О указывает на то, что два неспаренных электрона локализованы главным образом на центральном атоме углерода константы анизотропного сверхтонкого взаимодействия ядер 1 С равны +41,5, [c.167]

В известных полосах Ангстрема в спектре окиси углерода наблюдается предиссоциация в возбужденном состоянии В Ъ+ соответствующий предел диссоциации СО лежит при 89 620 см . Вопрос же о том, в каких состояниях находятся продукты диссоциации, довольно сложен. Атом углерода может находиться либо в основном Р- состоянии, либо в возбужденных состояниях 5, или 8, а атом кислорода — либо в основном состоянии Р, либо в возбужденных состояниях В и 8. В табл. 8 приведены значения энергии диссоциации СО и теплоты испарения графита, соответствующие различным возможным комбинациям атомных состояний. Поскольку колебательные уровни основного состояния молекулы СО известны вплоть до 6,5 еУ, в таблицу не включены такие комбинации атомных термов, которые приводят к значениям, меньшим, чем эта величина. [c.243]

Сходство основных термов азота и окиси углерода, существующее несмотря на различие состояний атомов, из которых они возникают или на которые они диссоциируют, указывает на то, что главным фактором, определяющим структуру основного состояния молекулы, является полное число электронов в молекуле. Справедливость этого утверждения, по крайней мере для двухатомных молекул, атомы которых не очень сильно отличаются друг от друга, будет показана в дальнейшем при рассмотрении электронной структуры других молекул. [c.327]

Резонансные интегралы остовов сохраняются как параметры, пригодные для подгонки. Если нас интересуют основные состояния молекул, значения этих интегралов можно оценивать эмпирически из каких-либо подходящих свойств молекул в основных состояниях. При наличии необходимых термохимических данных наилучшим является, по-видимому, метод термоциклов [уравнение (5.30)]. Его можно использовать без изменений для связей, включающих гетероатомы, если только известны энергии этих связей. Такие данные имеются для связей с кислородом, углеродом и азотом. Однако это рассмотрение нельзя распространить на связи с бором или фтором, так как нет соединений, в которых эти элементы образовывали бь1 [c.463]

Атом углерода имеет в основном состоянии конфигурацию (1 )2 (2 )2 (2р)2. Можно ожидать, что два 2р-электрона дадут одну а- и одну я-связи, но это привело бы к состоянию Ш однако известно, что основным состоянием молекулы Сг является состояние 12+ (см. табл. 10.2). В методе МО основное состояние молекулы Сг имеет заполненную оболочку Пц2р, а в методе ВС этому [c.496]

МОЖНО было бы предположить без учета гиперконъюгации в пользу гибридизации свидетельствуют, по-видимому, также небольшие отклонения величин дипольных моментов от ожидаемых значений и наблюдаемое в некоторых случаях небольшое сокраш,ение длин связей С — С, указываюш,ее на частичный двойной характер. Однако недавно оказалось, что эти данные не могут рассматриваться как однозначное доказательство суш ествования гибридизации в основном состоянии молекулы, хотя ранее считалось, что-эти данные применимы к основному состоянию. Поэтому необходимо подкрепить представление о гг151ерконъюгации на базе теории МО и валентных связей. В МО-трактовКс э 1 кта для метильной группы три атома водорода рассматриваются как т яо 11 ( лое и выводятся орбитали для электронов. Иначе говоря, представляют, что электроны занимают орбитали, подверженные влиянию не только атома углерода и одного атома водорода, но всех трех атомов водорода. Образуются два тина орбиталей, охватывающих три ядра водорода. Первая (тин I) обладает значительной степенью симметрии относительно линии, соединяющей ядро атома углерода с центром объединенной группы, соответствующей симметрии а-связи. Очевидно, эта орбиталь не имеет отношения к гиперконъюгации. С другой стороны, орбиталь типа II вполне подобна л-МО, и именно благодаря тому, что электронный заряд группы может быть частично описан с помощью такой орбитали,, теоретически можно объяснить ее сопряжение с обычной л-системой. [c.111]

Настоящее сообщение посвящено исследованию специфики внутримолекулярных электронных взаимодействий в основном состоянии молекул 1,3-диарип-2-пиразолинов, содержащих в X-фенильном радикале электроноакцепторный заместитель -альдегидную группу ( У = СНО ) (см. табл. I). О характере к степени внутримолекулярного взаимодействия этой группы с гетероциклом можно судить по данным ее протоноакцептор-ной способности в реакции образования водородных связей с фенолом. Для характеристики последней нами измерены смещения частоты валентных колебаний гидроксильной группы фенола сопровождающие процесс Н-комплексообразова-ниЕ в системах фенол - альдегид - четыреххлористый углерод, и определены константы равновесия этого процесса (Кд ) (см. табл. I), Для сравнения в идентичных условиях получены соответствующие величины для бензальдегида и его п-диметипаиинозаыещенного - модельного соединения, в молекулах которого осуществляется значительное донорно-ак-цепторное взаимодействие амино- и альдегидной групп. [c.465]

Наиболее детально распределение электронной плотности для основного состояния молекулы аллена было рассмотрено в работе [25]. Расчеты были выполнены неэмгаирическим методом ССП МО ЛКАО (В базисе сгруппированных гауссо Вых функций. Энергия атома углерода, рассчитанная в этом базисе, отличалась от рассчитанной в хартри-фоковском приближении на 0,1 ат. ед. полная энергия молекулы была найдена равной— 115,311 ат. ед. В табл. 6 приведены величины зарядов на атомах аллена и характеристики эффективной гибридизации атомов (для сравнения в скобках указаны данные, полученные нами с помощью расширенного метода Хюккеля для перевода в Дж необходимо умножить на 1,60-10-19). [c.24]

Это явление вызывает особенно серьезные трудности в случае синих диазагемицианиновых красителей, таких, как товарный краситель для кожи С.1. Основной синий 41 (65). Установлено, что чувствительность к нагреванию и неустойчивости в красильной ванне являются химическими проблемами. Так, при нагревании красителя 65 в кипящей воде или при действии холодного разбавленного раствора щелочи происходит образование красного мероцианинового красителя 66. Предложенный механизм представлен на схеме 6.13. Как отмечалось в разд. 5.5.4, вклад резонансной формы 65А в основное состояние молекулы велик. Следовательно, более строго молекула может быть представлена формулой 65Б, в которой ароматический атом углерода, помеченный звездочкой, более подвержен нуклеофильной атаке, чем следовало бы ожидать на основании структуры, представленной в 65. [c.326]

При этом гранс-форма, имеющая более низкую энергию, подвергается полимеризации, а ис-форма, возникающая при более высоких температурах, является промежуточным продуктом распада, так как в этой конформации облегчается отщепление молекулярного водорода. Таким образом, при 1700—2300 К и отсутствии условий конденсации углерода основным продуктом разложения бензола является ацетилен, а процесс сажеобразо-вания происходит через возбуждение состояния его молекулы. [c.169]

Тем не менее в рамках этой общей логической схемы удается ото брать некоторую часть конфигураций на основе относительно простых качественных рассуждений из рассмотрения структуры волновой функции в пределе объединенного и разъединенных атомов. Рассмотрим этот вопрос на примере молекул U2, ВН, BeHj, термы которых в пределе объединенного атома должны коррелировать с термами атома углерода. Конфигурации Хартри — Фока основного состояния этих молекул имеют вид [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология