Форма молекул трехатомные молекулы

На примере молекулы ЫОг рассмотрим более подробно строение трехатомных молекул угловой формы с л-связями. В образовании молекулы ЫОг принимают участие 25-, 2р -, 2ру- и 2р -орбитали атома азота, 2р -, 2ру- и 2р -ор-битали двух атомов кислорода. Из десяти атомных орбиталей образуются десять молекулярных орбиталей. Поскольку молекула N02, как и Н2О, имеет угловую форму, то о-орбитали N 2 аналогичны ст-орбиталям молекулы Н2О (с. 312). Это пять молекулярных орбиталей и и [c.362]

Трехатомная молекула является, как правило, нелинейной по форме (рис. 4). Тогда для определения конфигурации молекулы в пространстве требуются три координаты вращательного движения молекулы и общее число степеней свободы для [c.28]

При поглощении кванта молекулой обычно возбуждается лишь одно какое-нибудь нормальное колебание, например, с частотой Здесь так же, как и в спектрах двухатомных молекул, наиболее вероятен переход с До = 1, в результате чего в спектре должна появиться частота V = Поскольку газ, поглощающий или рассеивающий излучение, содержит множество молекул, в каждой из которых возбуждается то или иное нормальное колебание, вероятно, что все нормальные колебания будут проявляться в спектре с большей или меньшей интенсивностью. Некоторые колебания вообще не проявятся в спектре в соответствии с правилами отбора. Эти правила для многоатомных молекул связаны с симметрией молекулы и симметрией колебаний. В качестве примера рассмотрим две трехатомные молекулы НаО и СОа. На рис. 80 представлены формы нормальных колебаний этих молекул. Стрелки показывают направление скорости при колебаниях атомов и величину соответствующей амплитуды (в приближенном масштабе). Молекула НгО имеет три нормальных колебания (3 3 — 6 = 3). При колебании с частотой VI преимущественно изменяется длина связей О —Н, поэтому его называют валентным колебанием. Колебание с частотой — деформационное, так [c.171]

На примере молекулы NOj рассмотрим более подробно строение трехатомных молекул угловой формы с я-связями. [c.406]

Трехатомная молекула может иметь или линейную, или нелинейную форму [c.114]

Кислород существует в двух аллотропных формах — в виде обычного кислорода с двухатомными молекулами Ог и в виде озона — газа, состоящего из трехатомных молекул О3. Обычный кислород при глубоком охлаждении конденсируется в жидкость с температурой кипения —183° С, а жидкий озон кипит при —111° С. [c.139]

Трехатомные молекулы типа АВа могут иметь линейную или нелинейную форму [c.45]

Трехатомные молекулы АВа чаще всего имеют форму равнобедренного треугольника с атомом А в вершине. Для их описания надо уже знать не только расстояние но и угол при вершине треугольника (а). Реже встречается линейная форма молекул АВг, которую можно считать частным случаем треугольной (при а = 180°). [c.97]

Для химии большой интерес представляет колебание в многоатомных молекулах и твердых телах. Существенное значение имеет чисто механическая задача о колебаниях атомов, образующих многоатомную молекулу и твердое тело. Сложность обусловлена наличием большого числа частот колебаний, которое определяется числом входящих в состав молекулы атомов. Однако сложное колебание многоатомной молекулы удается представить как результат наложения отдельных элементарных гармонических колебаний. Эти колебания называются нормальными колебаниями. В каждом нормальном колебании все точки системы колеблются с одной и той же частотой. Число же нормальных колебаний точно равно числу колебательных степеней свободы , т. е. числу независимых колебаний. Каждый из атомов в Л/-атомной молекуле может совершать движение в трех направлениях в пространстве. Всего, таким образом, N атомов могут иметь ЗЛ различных независимых движений или ЗЛ степеней свободы. Но Л/-атомы объединены в молекулу. Сама же молекула, как единое образование, характеризуется 3 степенями свободы поступательного движения и 3 степенями свободы вращательного. Поэтому для независимых перемещений атомов в молекуле по отношению друг к другу остается ЗЛ/—6 степеней свободы. Следовательно, Л -атомная нелинейная молекула имеет ЗЛ —6 нормальных колебаний. Если молекула линейна, ее вращение вокруг оси, проходящей через ядра, не связано с изменением степени свободы. Тогда число нормальных колебаний для Л -атом-ной линейной молекулы равно ЭТУ—5. Так, для трехатомной линейной молекулы число нормальных колебаний составит 3-3—5 = 4. А нелинейная трехатомная молекула имеет 3-3—6 = 3 нормальных колебания. Ниже приведены формы нормальных колебаний и соответствующие волновые числа нелинейной молекулы воды. [c.178]

Приведенные на рис. 13.52 молекулярные диаграммы для молекулы аценафтилена показывают, что при возбуждении происходят значительные изменения порядков связей, а следовательно, и длин связей. Общая форма больших молекул при возбуждении сохраняется, однако возбуждение малых молекул иногда сопровождается существенными изменениями геометрии. Например, многие линейные трехатомные молекулы в возбужденном состоянии принимают изогнутую форму. Проиллюстрируем это на примере молекулы СО2 [c.408]

Следующий важный вывод, касающийся строения, который можно сделать из измерения дипольного момента, относится к форме молекул — прямолинейной и изогнутой. Трехатомные молекулы А —В — А можно [c.63]

Форма нормальных колебаний молекул основных типов симметрии приведена в монографии Герцберга [1]. В качестве примера на рис. 3—5 приведена форма нормальных колебаний молекул простых типов симметрии. Линейные трехатомные молекулы типа Хз или УХУ (например, СОг, см. рис. 3) имеют 4 типа колебаний, из которых колебания Уг имеют одну и ту же частоту и называются дважды вырожденными колебаниями. [c.36]

Линейная трехатомная молекула имеет четыре колебательных степени свободы. При проведении анализа в нормальных координатах выявляются следующие нормальные формы [c.693]

При рассмотрении форм и частот колебаний полной молекулы СдН следует ать из них те, которые наиболее соответствуют колебаниям трехатомной молекулы [c.694]

Флороглюцин получается сплавлением многих природных смол с едким кали. Он кристаллизуется с двумя молекулами воды, обладает сладким вкусом, с хлорным железом дает темно-фиолетовое окрашивание. Флороглюцин может реагировать в двух таутомерных формах как трехатомный фенол или как циклический трикетон [c.462]

Сказанного недостаточно для того, чтобы судить о реакционной способности окиси азота при взаимодействии с кислородом, так как последний может существовать не только в форме молекул Ог, но и в виде озона и одноатомного кислорода. На рис . 103 сопоставлены эти три случая. В то время как реакции N0 с двухатомной и трехатомной молекулами кислорода протекают с малым или даже почти нулевым порогом активации [c.219]

Молекула состоит из набора атомов, расположенных каким-либо определенным образом на более или менее фиксированных расстояниях друг от друга. В этой книге рассматривается определение относительного положения атомов. Иными словами, представляет интерес нахождение формы и размеров молекулы. Для трехатомной молекулы (рис. 2.1) можно определить ее размеры, указав расстояния АХ, [c.29]

Трехатомные молекулы угловой формы типа Н2О рассматриваются на стр. 311. [c.88]

В этом уравнении имеется шесть различных неизвестных коэфициентов. Линейная трехатомная молекула имеет четыре нормальных колебания, два из которых одинаковы таким образом, имеются три частоты для определения шести неизвестных. Задача упрощается допущением того, что силовым полем является поле валентных сил в этом случае потенциальная функция может быть записана в форме [c.293]

Подобные расчеты в настоящее время возможны лишь для очень простых систем либо для двухатомных, либо для линейных трехатомных молекул, состоящих из элементов первых периодов периодической системы. Основная трудность связана с оценкой интегралов (г/, Ы). Дело не только в том, что приходится вычислять огромное количество таких интегралов (их число приблизительно равно числу функций базисного набора в четвертой степени), но и в том, что, если функции ф , ф,, фи, Ф1 — орбитали трех или четырех атомов, вычисление такого интеграла становится чрезвычайно сложной задачей. Дальнейшие возражения против такого подхода определяются специфическими ограничениями метода ССП, а именно тем, что в этом методе не учитывается электронная корреляция. Метод Хартри — Фока, даже в наиболее точной форме, не позволяет найти электронные энергии связи с точностью, большей одного процента. С точки зрения химика такая погрешность абсолютно неприемлема. Даже для сравнительно небольшой молекулы, например бензола, такая ошибка составляет много сотен килокалорий на моль, тогда как разница в энергии даже в несколько сотен калорий на моль может привести к важным химическим следствиям. [c.102]

Рассмотрим трехатомную молекулу ВеНз, существующую лишь в газовой фазе. Она имеет линейную форму (рис. 34). Атом бериллия играет роль центрального, а атомы водорода — роль лигандов. У бериллия — элемента 2-го периода — валентными являются 25-, [c.58]

Молекула СО. . Форма молекулы диоксида углерода линейная, поэтому построение а-МО для этой молекулы проводится так же, как и для линейной трехатомной молекулы ВеНз. Однако у атома кислорода в отличие от атома водорода имеются орбитали р-типа. Следовательно, орбиталей в молекуле СОг больше, чем в молекуле ВеН,. [c.60]

Корреляционные диаграммы позволяют в ряде задач понять в простых терминах особенности электронной структуры молекул и связанные с ней ее геометрические характеристики. Молекула ОН2 изогнута, а молекула М Нг линейная. Наиболее прямолинейный путь в исследовании геометрических характеристик сводится к вычислению полной энергии как функции угла Н-М -Н и поиск минимума на соответствующей потенциальной поверхности. А. Уолщу удалось найти с использованием корреляционных диаграмм простое качественное объяснение линейной структуры одних трехатомных молекул и изогнутой формы других см. [20]. В ходе доказательства делают существенное предположение сумма орбитальных энергий занятых состояний предполагается изменяющейся подобно полной энергии. [c.218]

Амплитуда колебаний атомных ядер во много раз (пропорцжо-нально квадратному корню из отнощения масс) меньше, чем электронов. Поэтому атомные ядра, принадлежащие данной молекуле, вместе со всеми своими электронами, кроме валентных (т. е. атомные остовы), связанные направленными межатомными связями, представляют собой довольно резко локализованный остов молекулы. Понятно, что форма молекулы зависит от строения остова, которое в свою очередь определяется характером межатомных связей, их направлением. Но, как мы знаем, направление межатомных связей задается той или иной комбинацией атомных орбита-лей, т. е. пространственной конфигурацией соответствующих электронных волновых функций, связанной с симметрией поля сил между атомным ядром и электронами, Так, в результате коаксиальной -гибридизации трехатомные молекулы галогенидов элементов И группы в газообразном состоянии имеют остов линейной формы. Четырехатомные молекулы, например ВРз, благодаря 5р2-гибридизации приобретают остов, в котором все соединяющие атомные остовы три связи располагаются в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Тетраэдрическое строение остова пятиатомных молекул типа СН4 и ССЦ обусловлено р -гибридизацией к такой же конфигурации остова молекул приводит х -гибриди-зация.. Существуют также октаэдрическая ( р -гибридизация, плоская квадратная 5/7 -гибридизация, тригональная бипирами-дальная ( 5,о -гибридизация, каадратная пирамидальная 5р -гиб-ридизация и др. [c.84]

Химическая связь характеризуется также определенной пространственной направленностью. Если двухатомные молекулы всегда ли-нейны, то формы многоатомных молекул могут быть различными. Так, трехатомные молекулы типа АВа бывают как линейными (СО2, Hg b), так и угловыми (Н2О, SO2, H2S). Пространственное строение молекул экспериментально может быть выявлено различными методами. К их числу относятся, например, исследование вращательных спектров молекул в дальней инфракрасной области, определенне электрических моментов диполей и некоторые другие. [c.80]

Рассмотрим трехатомную молекулу ВеНг. Она имеет линейную форму (рис. 32). Роль центрального атома играет атом бериллия, а атомы водорода — роль лигандов, У береллия — элемента 2-го периода — валентными являются 2з , 2рх , 2ру , 2рг рбитали (рис. 33, а), у атомов водорода — (рис. 33, б). Орбитали 15 двух атомов водорода сочетаются в две групповые орбитали (рис. 33, й). Одна из них ф состоит из 15-орбиталей с одинаковым знаком волновой функции, другая Ф2 — с разными знаками волновой функции. Других сочетаний орбиталей водорода в трехатомной молекуле быть не может. [c.67]

Главными конформационными параметрами, несомненно,, являются углы вращения. При обсуждении потенциальных функций многоатомных молекул мы увидим, что углы вращения являются существенными параметрами [32], т. е. переменными, от которых потенциальная функция зависит слабо, ни-то и определяют форму молекулы, т. е. по крайней мере симметрию спирали. Таким образом, конформацию макромолекулы с неплохим приближением можно характеризовать носледовательностью углов внутреннего вращения ф для одноатомных цепей типа (—М—) (полиэтилен, политетрафторэтилен), ф1 и ф2 для двухатомных цепей (—М1—Мг—)п (виниловые полимеры, полиальдегиды), фь фг и фз для трехатомных цепей (—М1—Мг—Мз—) (полипептиды), фь фг, фз и ф4 для четырехатомных цепей (—М1—Мг—Мз—М4—) (диеновые полимеры) и т. д. Отметим, что благодаря плоскому строению амидной группы [c.14]

Атомы группы II в основном состоянии имеют конфигурацию ( s)2, поэтому они в соответствии с табл. 5 (стр. 4) должны быть химически инертны. Например, можно было бы ожидать, что основным состоянием молекулы Вег будет 25 r)2(2sa ) . Как следует из рассуждении в разделе 6.1, это состояние нестабильно. Однако путем возбуждения типа sp атомы становятся двухвалентными. Именно такую конфигурацию о п , очевидно, имеет молекула ВеО, где есть двойная связь, во всем аналогичная связи в этилене, за исключением полярности, возникающей вследствие различия электроотрица-тельностей атомов. В большинстве случаев атомы второй группы образуют трехатомные молекулы, причем в соответствии со сказанным в разделе 8.13 конфигурация sp заменяется двумя имеющими диагональную гибридизацию орбиталями вида s p (см. раздел 8.2), Это обусловливает линейность молекулы. Примерами служат дихлориды и дибромиды Hg, Zn и d, которые можно представить и в чисто ионной форме, как, например, СЬ Hg2+ С1 . Без сомнения, такие структуры вносят СБОЙ вклад, но, вероятно, энергетически менее выгодны, чем гибридные структуры. Более того, поскольку центр гибридного зарядового облака находится на некотором удалении от центрального ядра (см. рис. 8.2), то введением гибридной орбитали учитывается полярность, отображаемая ионной формулой. [c.390]

Мы уже упоминали о той, что кислород способен существо-.вать в виде газообразных молекул О, Ог и Оз имеются указания и на молекулы О4, но они очень неустойчивы и пока мало изучены. В обычных условиях наиболее важной формой является, конечно, двухатомная молекула одноатомный кислород образуется пря рчень высоких температурах или при действии ультрафиолетовой солнечной радиации в верхних слоях атмосферы. Трехатомные молекулы 0 называют озоном, т. е. пахучим . [c.67]

V/. Число валентных электронов имеет большое значение как фактор, определяюш,ий форму молекул. Это правило является весьма важным. Все негидридньге трехатомные молекулы, содержащие 16 или менее валентных электронов,—линейны. Можно с уверенностью предсказать, что молекулы Сд (возможный излучатель группы полос в области 4050 А, впервые обнаруженных в спектре комет) и N3—линейны в их основном состоянии. Правило не распространяется на молекулы, состоящие из более легких атомов. Однако оно имеет сил у для молекул или ионов, содержащих любые другие атомы перисдической системы, например для [c.36]

На рис. IX.2 схе.матически представлены формы нормальных колебаний простейших многоатомных молекул нелинейной и линейной трехатомных молекул ХУг. Нелинейная молекула имеет одну ось симметрии второго порядка Сг, две пересекающиеся на ней под прямым углом плоскости симметрии а и аг и относится к точечной группе симметрии Сг . Такими являются, например, молекулы НгО, 50г и др., у которых одна из плоскостей симметрии совпадает с плоскостью самой молекулы, а ось симметрии прохо- [c.195]

В основе классификации нормальных колебаний по форме лежит выражение (2.48), определяющее вклад в соответствующее колебание со стороны различных естественных координат. Действительно, применительно, например, к случаю валентных колебаний трехатомной молекулы формула (2.48) запищется в виде [c.58]

Несомненно, интересно сравнить ФЭ-спектры со спектрами, полученными другими методами, основанными на ионизации вещества, например методом масс-спектрометрии и электронной спектроскопии в УФ-области. Группа Линдхольма [47] начала серию таких исследований, в которых самыми малыми молекулами были Ог, N2 и СО. Наиболее полное на сегодня исследование выполнено на двуокиси азота Брандлем и сотр. [48]. ФЭ-спектры возбуждались излучением Не(1)(584А) и Не(П) (304 А), которые дали две интенсивные полосы от орбиталей с / между 21 и 41 эВ. УФ- и ВУФ-фотоэлектронные спектры хорошо согласуются друг с другом, и комбинация этих двух методов значительно повышала возможности интерпретаций. В частности, формы полос ФЭ-спектра определены на основании результатов изучения возбужденных состояний, соответствующих каждой полосе. Процесс разложения двуокиси азота, который обнаруживают ее масс-спектры, находит подтверждение также в ФЭ-спектрах. Наконец, авторы выполнили серию расчетов энергий молекулярных орбиталей методом ССП. Рассчитанные и экспериментально найденные величины потенциалов ионизации согласуются в пределах 2 эВ, только для первого потенциала ионизации расхождение составляет 5 эВ. Авторы составили также корреляционную диаграмму других изогнутых трехатомных молекул ЫгО, СОг, Оз, ЗОг и С 2 — и показали различие энергий орбиталей для исследованных соединений. Аналитики должны обратить внимание на то, что в исследованном образце двуокиси азота было обнаружено около 2% окиси азота, хотя отобранный образец считался по меньшей мере 99,9%-ным. [c.96]

ДЛЯ двухатомных молекул яеляются полосы Шумана-Рунге. У трехатомных молекул возможно, кроме того, и изменение формы при сохранении равновесных расстояний, причем такое изменение также вызовет смещение области поглощения в сторону более высоких частот, а излучения — в сторону более низких. Поэтому следует ожидать, что заметное различие в расположении спектров поглощения и излучения будет особенно часто наблюдаться в случае трехатомных и многоатомных молекул. Так, например, полосы послесвечения двуокиси серы (Гейдон [98]), которые, по данным анализа спектра, связаны с переходом на основной уровень и расположены примерно около 4300 А, тогда как поглощение света этими молекулами наиболее интенсивно около 3000 А. Таким образом, большое различие в расположении области поглощения СОз 1700 А) и области испускания (3000—5000 А) может быть объяснено, если принять, что форма или размеры молекул СОг в двух электронных состояниях очень заметно отличаются. Сильное изменение конфигурации молекул может затруднить возбуждение при электронном ударе (см. стр. 40), что может объяснить отсутствие спектра в разрядной трубке, так же как это имеет место в случаях кислородных полос Шумана-Рунге и послесвечения ЗОг. Па основании приведенных выше рассуждений мы примем, что носителем спектра полос пламени является молекула СОд и что полосы соответствуют переходам на достаточно богатые энергией колебательные уровни основного состояния. [c.103]

Какую форму могут иметь трехатомные молекулы типа АВг Рассмотрите на примерах молекул ВеС12, ZпBг2, СО2, Н О. [c.48]