Связи химические металл—углерод, связь

Хлорофилл и гемин содержат четыре ядра — производных пиррола, составляющие циклическую систему порфирина, которая включает ион металла как центральный атом. Хлорофилл — это зеленый пигмент растений, встречающийся в природе в связанном состоянии с молекулой белка. Он функционирует как механизм для превращения световой энергий в химическую в процессе фотосинтеза, столь важного в растениях. Гемоглобин, одна из составных частей красных кровяных шариков в крови позвоночных, состоит из гемина (красный пигмент), связанного с белком. Он действует как переносчик кислорода из легких к тканям животного. Эта функция основана на присутствии железа в комплексе. Ядовитые свойства окиси углерода связаны с ее способностью заменять кислород в этом процессе и оказывать, таким образом, удушающее действие. На рис. 22.2 приведены формулы хлорофилла и гемина. [c.499]

По величине электроотрицательности углерод занимает промежуточное положение между типичными металлами и неметаллами, поэтому способность отдавать электроны у него почти такая же, как и присоединять электроны атомов других элементов. Следовательно, в химических соединениях углерод образует в основном ковалентные связи, [c.242]

Эффективность акриловых реагентов связана с особенностями их состава и строения. В отличие от реагентов на основе полисахаридов с их нестойкими эфирными и гликозидными связями у акриловых полимеров цепи скрепляются прочными связями углерод — углерод. Это придает им большую энзиматическую, гидролитическую и термоокислительную устойчивость. Существенно и расположение функциональных групп непосредственно у главной цепи, а не в связи с циклическими группировками, как у крахмала или КМЦ. Малые размеры заместителей (группы N, СНз, СООН) и высокая их полярность обеспечивают гибкость полимерных цепей и их развернутые конформации, наиболее выгодные с точки зрения химической обработки и легко регулируемые изменениями pH. Содержание большого числа активных групп, различных по своей природе, и атомов водорода с повышенной способностью к образованию водородных связей обусловливают своеобразие коллоидно-химических свойств реагента и его многофункциональность. С этим связана и склонность полиакрилатов к взаимодействию с щелочноземельными и другими металлами. Большое значение имеет структура макромолекул — распределение в них отдельных звеньев. Для промышленного продукта характерно неупорядоченное строение и размещение функциональных групп. [c.192]

Преобладающее значение для процессов циклизации имеют реакции образования связей между атомами углерода и гетероатомами. Быстрое прохождение таких реакций связано со значительной химической активностью гетероатомов, определяющейся наличием на них неподеленных пар электронов или участием таких гетероатомов в сильно полярных связях с атомами водорода и ионных связях с катионами металлов. [c.25]

Натрийорганические соединения характеризуются наличием ионной связи между металлом и углеродом в отличие от соответствующих соединений лития, где связь ковалентна. Натрийорганические соединения можно разбить на несколько групп 1) соединения с простейшими радикалами, например этилнатрий, где отрицательный заряд полностью сосредоточен на атоме углерода (карбанион). Соединения бесцветны, неплавки, нерастворимы в парафиновых углеводородах, а с другими растворителями реагируют. Вообще они весьма реакционноспособны. К этой группе примыкают более химически устойчивые производные ацетилена (влияние тройной связи на характер карбаниона) 2) группа соединений, в которых отрицательный заряд в системе сопряжения распределен по нескольким атомам углерода, например бензилнатрий или двунатриевые аддукты по кратной связи. Соединения интенсивно окрашены и значительно менее реакционноспособны (не разлагают, например, эфир, в котором растворяются). Сюда же относятся и окрашенные продукты взаимодействия натрия с ди- или полиядерными ароматическими углеводородами (например, нафталин-натрий), носящие характер анион-радикалов. [c.390]

В условиях химической лаборатории горение натрия или калия происходит значительно реже, чем горение растворителей, насыщенных щелочными металлами. В связи с этим тушение таких растворителей имеет свою специфику. Так, для тушения металлических натрия и калия непригоден диоксид углерода. Однако для ликвидации горения растворителя, в котором содержатся натрий или калий, можно использовать углекислотный огнетушитель. [c.32]

Углерод непосредственно соединяется со многими металлами, образуя карбиды — соединения, в которых углерод электроотрицателен. Степень окисления углерода в карбидах различна. Различны и химические свойства карбидов. С активными металлами — щелочными и щелочноземельными — углерод образует солеподобные карбиды, в которых атомы углерода связаны между собой тройной связью в группировку — С С —, как, например, в СаС . Степень окисления углерода в них —1. При взаимодействии этих карбидов с водой они подвергаются гидролизу с образованием гидроксида металла и ацетилена [c.203]

Эти понятия очень хорошо можно проиллюстрировать на примере химической связи в соединениях углерода, но в равной мере подошел бы любой другой атом, за исключением водорода и щелочного металла. Наинизшая по энергии конфигурация атома углерода 5 25 2р . В ней неспаренными могут быть лишь два спина 2р-электронов. Исходя из этой конфигурации и метода валентных схем, следует ожидать, что углерод двухвалентен и [c.298]

Огромное значение имеет широко исследованное явление взаимного влияния атомов, непосредственно связанных друг с другом. В качестве одного из многочисленных примеров такого взаимного влияния можно указать на изменение химического характера атома водорода в зависимости от того, с каким другим атомом он связан. Так, если атом водорода связан с атомом углерода (связь С—Н), то он лишь с большим трудом способен отрываться в виде протона и замещаться на металл при действии щелочных металлов под действием едких щелочей такой атом водорода обычно не способен замещаться на металл. Атом водорода, связанный с кислородом (связь О—Н), уже значительно более подвижен и способен, например, замещаться на металл при действии металлического натрия. Если же водород связан с атомом фтора (или другого галоида), то он способен легко замещаться на металл уже при действии гидроокисей различных металлов связь Н—F разрывается даже под действием воды. [c.50]

II не может быть использован для дальнейшего исследования. С помощью этого метода Эйшенс и Плискин (1958) изучали валентное колебание связи металл — углерод окиси углерода, адсорбированной на частицах платины. В такой системе имеется опасность химической реакции между матрицей из КВг и образцом катализатора. Используя методику таблетирования с КВг, Френч и др. (1954) исследовали аммиак, адсорбированный на катализаторе крекинга. Однако Плискин и Эйшенс (1956) показали, что в этом случае происходил обмен между адсорбированным аммиаком и катионом калия. В действительности получившийся спектр был спектром бромистого аммония. [c.38]

Физические и химические свойства металлоорганических соединений изменяются в чрезвычайно широком диапазоне и могут быть сопоставлены со степенью ионности связей углерод — металл. Эти связи могут быть как преимущественно ионными, например в случае ацетиленида натрия НС С NaФ, так и в основном ковалентными, как в тетраэтилсвинце (С2Нб)4РЬ. Чем больше электроположительность металла, тем больше ион-ность связи углерод — металл углерод при этом является отрицательным концом диполя. [c.306]

В последние годы, в связи с тем, что в современной технике используются химически активные и тугоплавкие металлы высокой чистоты, возникает потребность в специальных высокоогнеупорных материалах. К числу таких материалов с т. пл. 2000° и выше относятся бориды, а наряду с ними карбиды, нитриды, силициды и некоторые сульфиды переходных металлов П1 (лан-таниды), IV, V и VI групп периодической системы элементов. Эти материалы обычно применялись как режущие инструменты, но в будущем, в виду своей тугоплавкости, они должны найти применение для изготовления деталей, работающих при высоких температурах в газовых турбинах, атомных реакторах, ракетах и т. д. [770]. В группе боридов металлов наибольший практический интерес представляют соединения типа МеВг, структура которых весьма сложна [770]. Мьюттертис [831] полагает, что причина неспособности некоторых металлов к образованию боридов лежит в электронном строении последних. Рассматривая электронное строение боридов МеВе, Лонге-Хиггинс и Робертс [832] показали, что решетка их отличается большой прочностью и энергия связей В—В между октаэдрами и внутри октаэдров В в примерно одинакова. Бориды металлов можно получить восстановлением химически чистых окислов смесью твердого углерода и бора по реакции [c.430]

Неустойчивые промежуточные состояния, характерные для органических соединений переходных металлов, обеспечивают возможность использования их в разнообразных синтезах. Именно высокая реакционная способность алкильной группы в координационной сфере переходного металла является необходимым условием каталитической активности. В связи с этим следует полагать, что не стабилизация, а ослабление связи переходный металл — углерод должно предшествовать различным актам химических превращений с участием металлоорганических соединений переходных металлов. [c.108]

Химические превращения а-олефинов, диенов и ацетиленов в процессах полимеризации, гидрирования, изомеризации и диспропорционирования проходяг через стадию координации их на центральном атоме. Вполне естественен поэтому вопрос о влиянии комплексообразования переходного металла с различными лигандами (мономерами и соединениями, их моделирующими) на прочность связи переходный металл — углерод. Непосредственное наблюдение за характером воздействия координации олефина на энергию металл-углеродной связи в процессе каталитической реакции представляется затруднительным, так как сразу же после адсорбции на активном центре мономерная молекула подвергается дальнейшим превращениям. [c.109]

Участие связывающих я- и разрыхляющих я -орбиталей мономера в образовании как а-, так и я-связей с металлом ослабляет двойную связь олефина. Квантово-химические расчеты, проведенные Косси [53], показали, что координация мономера с металлом может ослаблять также находящуюся в г ис-положении связь металл-углерод. Подобные изменения в л-комплексе подготавливают молекулу ненасыщенного соединения к реакции присоединения по связи металл— углерод. Превращение л-комплекса в ме-таллорганическое соединение является вероятной стадией многих каталитических превращений ненасыщенных соединений. Многократное повторение актов координации и внедрения обеспечивает рост полимерной цепи. [c.105]

Другой способ получения активного углерода из каменных углей заключается в модифицировании каменного угля щелочными металлами, что обеспечивает способность угля к поглощению веществ большей молекулярной массы, а также высокую скорость процессов адсорбции-десорбции. Традиционные методы получения адсорбет-ов из ископаемых углей приводят обычно к продукту с широким распределением пор по размерам, в связи с чем углеродные сорбенты из углей имеют низкую селективность и относительно невысокую удельную поверхность и, как следствие, ограниченные возможности для практического использования. Было установлено, что свойства угля во многом определяются кислородсодержащими группами. В каменном угле, кроме кислородсодержащих, существенную роль играют ароматические и гидроароматические фрагменты. Исходя из этого, модифицирующие обработки были направлены на карбоксильные, карбоксилатные, гидроксильные и другие кислородсодержащие группы, а также на ароматические структуры. Химическое модифицировании каменных углей приводит к получению адсорбентов, сорбирующих метиленовый голубой до 150-170 мг/г, йод до 130%. Полученные результаты явились предпосылкой изучений свойств углей с целью получения из них углеродного материала с высокой удельной поверхностью. [c.51]

Вместе с углеродом и кремнием германий, олово и свинец составляют IVA группу периодической системы элементов. На наружном энергетическом уровне атомов этих элементов находится четыре электрона s p . Этим элементам свойственны обычно окислительные числа +2 и - -4, причем число +4 возникает вследствие перехода во время химических реакций одного из s-электронов на уровень р. Ввиду роста радиусов атомов и уменьшения энергии ионизации в группе IVA наблюдается усиление металлических свойств. Германий по электрическим свойствам явл яется полупроводником. Другие свойства металлов у него выражены очень слабо. В своих соединениях германий характеризуется ковалентным характером связей. Олово и свинец — металлы менее активные и типичные, чем металлы IA, ПА и IIIA групп. Это видно из преимущественно ковалентного характера связей в соединениях этих элементов, в которых их степень окисления +4. Также и во многих соединениях этих элементов, где их степень окисления +2, связи имеют смешанный характер. [c.208]

По химическому составу полупроводники весьма разнообразны. К ним относятся элементарные вещества, как, например, бор, графит, кремний, германий, мышьяк, сурьма, селен, а также многие оксиды ( uaO, ZnO), сульфиды (PbS), соединения с индием (InSb) и т. д. и многие соединения, состоящие более чем из двух элементов. Известны и некоторые органические соединения обладающие полупроводниковыми свойствами. Таким образом, к полупроводникам относится очень большое число веществ. Обусловлены полупроводниковые свойства характером химической связи (ковалентным, или ковалентным с некоторой долей ионности), типом кристаллической решетки, размерами атомов, расстоянием между ними, их взаиморасположением. Если химические связи вещества носят преимущественно металлический характер, то его полупроводниковые свойства исключаются. Зависимость полупроводниковых свойств от типа решетки и от характера связи ясно видна на примере аллотропных модификаций углерода. Так, алмаз — типичный диэлектрик, а графит — полупроводник с положительным температурным коэффициентом электропроводности. То же у олова белое олово — металл, а его аллотропное видоизменение серое олово — полупроводник. Известны примеры с модификациями фосфора и серы. [c.298]

Графит — темно-серое, непрозрачное, со слабым металлическим блеском, мягкое, слабо проводящее электрический ток вещество. Он также тугоплавок, мало летуч и при обычной температуре химически инертен. Кристаллическая решетка графита, структура которой показана на рис. 45, существенно отличается от решетки алмаза. Кристаллы графита построены из параллельных друг другу плоскостей, в которых расположены атомы углерода по углам правильных шестиугольников. Расстояние между соседними атомами углерода (сторона каждого шестиугольника) 1,43 А, между соседними плоскостями 3,4 А. Каждая промежуточная плоскость несколько смещена по отношению к соседним плоскостям, как это видно на рисунке. Каждый атом углерода связан с тремя соседними в плоскостях атомами неполярными ковалентными связями. Четвертые валентные электроны каждого атома располагаются между плоскостями и ведут себя подобно электронам металла, чем и объясняется электропроводность графита в направлении плоскостей. Связь между атомами углерода, расположенными в соседних плоскостях, очень слабая (межмолекулярная, или ван-дер-ваальсова). В связи с этим кристаллы графита легко расслаиваются даже при малых нагрузках ка отдельные чешуйки. Этим [c.191]

Химические свойства. В молекулах галогенпроизводных атомы галогенов связаны с углеродными атомами при помощи ковалентных связей (стр. 28.) Поэтому галогенпроизводные не способны к электролитической диссоциации и не образуют ионов галогенов, как это имеет место в случае неорганических галогенсодержащих веществ (Na l, КВг, Nal и т. п.), в которых галогены соединены с металлами при помощи ионной связи. Тем не менее галогенпроизводные, как уже указано, представляют собой весьма реакционноспособные вещества, и атомы галогенов в них могут замещаться другими атомами и группами. Это объясняется тем, что ковалентные связи между атомами углерода и галогенов поляризованы (стр. 33). Прочность этих связей в разных соединениях неодинакова она зависит как от строения углеводородного радикала, так и от связанного [c.93]

Химические связи в соединениях углерода, кремния, германия, олова (IV) и свинца (IV) носят ковалентный или преимущественнсг ковалентный характер, а в соединениях Sn(II) и РЬ(И) — смешанный пли преимущественно попиый. Олово и свинец — менее типичные и менее активные металлы, чем металлы IA-, IIA-, ША-групп, германий — полупроводник. [c.217]

Экстракционные методы разделения химических элементов основаны на различной растворимости анализируемого соединения в воде и в каком-либо органическом растворителе. При этом происходит распределение растворенного вещества между двумя растворителями (закон распределения, 23). Для извлечения из водных растворов чаще всего применяют различные эфиры (диэтиловый эфир), спирты (бу-тпловьп1, амиловый), хлоропроизводные (хлороформ, четыреххлористый углерод). Иод можно извлечь бензолом, сероуглеродом, хлорное железо — диэтиловым или диизопропиловым эфиром. Лучше всего катионы металлов извлекаются органическими растворителями, если соответствующий металл предварительно связать в виде внутрикомплексного соединения. Например, свинец связывают дитизоном и извлекают четыреххлористым углеродом, никель связывают диметилглиоксимом и извлекают хлороформом в присутствии цитрата натрия. Смеси ионов различных элементов можно разделять экстракцией, используя избирательное (селективное) извлечение различными растворителями и регулируя pH раствора. Можно осуществлять также и групповые разделения ионов. [c.454]

Предприятия химической промышленности являются ерьезным источником загрязнения окружающей среды. )днако в масштабе планеты все же наибольшую опас-ость представляют черная и цветная металлургия, теп-овые электростанции и автотранспорт. Подсчитано,что ыплавка 1000 т стали связана с выбросом в атмосферу О т пыли, 30 т ЗОг (при обжиге сульфидных руд) и О т СО (при восстановлении металлов углеродом). [c.507]

Химическое строение молекулы азота с позиций МВС и ММО характеризуется исключительной прочностью, несравнимой ни с какими другими двухатомными молекулами. Особая устойчивость молекулярного азота во многом определяет химию этого элемента. И кратность, и порядок связи в молекуле азота равны трем. Все это является причиной очень большой величины энтальпии диссоциации молекул азота и высокой их термической устойчивости. Поэтому азот не горит и не поддерживает горения других веществ. Напротив, он сам в молекулярном виде является конечным продуктом окисления многих азотсодержащих веществ. При комнатной температуре азот реагирует лишь с литием с образованием нитрида лития LigN. При повышенной температуре он взаимодействует с другими активными металлами также с образованием нитридов. Образующийся при электрических разрядах атомарный азот уже при обычных условиях взаимодействует с серой, фосфором, ртутью. С галогенами азот непосредственно не соединяется. Химическая активность азота резко повышается в условиях высоких температур (2500—3000°С), тлеющего и искрового электрического разряда и в присутствии катализаторов. Так, при повышенных температурах и давлениях в присутствии катализатора азот непосредственно соединяется с водородом, кислородом, углеродом и другими элементами. [c.398]

Катализаторы Циглера — Натта получаются при взаимодействии двух или нескольких компонентов, каждый из которых относится к различным классам химических соединений. В качестве основного компонента применяются соединения элементов IV—VI групп (в последнее время и VIII группы), в качестве активатора — алкилы, алкилхлориды и алкилгидриды элементов I—III групп периодической системы. Кроме АОС, Циг- лером запатентованы магний-, цинк- и натрийорганиче- ские соединения, металлорганические комплексные со- единения этих металлов и в дальнейшем алкоксиды этих металлов. Таким образом, в качестве активаторов используются все металлорганические соединения элемен- тов I—III групп периодической системы элементов, которые содержат, по меньшей мере, одну связь металл-углерод на молекулу. [c.140]

Описание этих структур в виде плотнейших упаковок галогенных или халькогенидных ионов является, с одной стороны, удобным, а с другой — довольно правдоподобным для октаэдрических структур (т. 1, разд. 4.2), поскольку в большинстве случаев эти ионы значительно больше по размеру, чем ионы металлов. Возможен и другой предельный случай, когда в структурах соединений металлов с неметаллами атомы неметалла небольших размеров занимают пустоты между атомами металла, расположенными по принципу плотнейшей упаковки. По причинам структурного порядка более удобно строение гидридов (т, 2, разд. 8.2) и боридов (разд. 24.4) рассматривать отдельно. У боридов важной особенностью многих структур является наличие связей В—В по составу и строению бориды обычно сильно отличаются от карбидов и нитридов. Строение карбидов ШС2 было описано в гл. 22. В структурах аСо и ТЬСг атомы углерода присутствуют в виде ионов 2 . Несмотря на то что этп структуры можно рассматривать и как КПУ атомов металла с иоиами С2 в октаэдрических пустотах, все же имеется существенное отклонение от кубической симметрии благодаря крупному размеру и несферической форме ионов С2 , так что эти карбиды не относят к соединениям внедрения. Совместно с карбидами и нитридами со структурой фаз внедрения иногда рассматривают некоторые оксиды, о которых будет сказано ниже. Поскольку карбиды и нитриды железа намного активнее химически, чем другие описанные здесь соединеиия, и отличаются от них строением, удобно рассматривать их отдельно. [c.495]

Металлоорганические соединения — это или соединения со связью С-М (с локализованной о-связью между единичным атомом углерода и металлом М), или же со связями С - -М- -С (с химическими связями металла с целой группой атомов углерода С , где и может изменяться от 2 до 6 и более атомов). Соединения с функциональной группой С-М составляют основной тип металлоорганических соединений, включающий больщинство металлов периодической системы. Переходные /-металлы образуют такие соединения с больщим трудом или вовсе их не образуют (платиновые металлы). Для них характерны металлорганические соединения с делокализованной ст,я-связью С ---М. Такая связь во многом напоминает донорно-акцепторные связи комплексных соединений, поэтому эти соединения часто относят к комплексным (координационным) соединениям и рассматривают в курсах химии комплексных соединений. [c.573]

По аналогии с катализом соединениями непереходных ме таллов и принимая во внимание низкую электроположитель НОСТЬ переходных элементов, катализ димеризации координа ционными соединениями часто относят к анионному катализу при этом внедрению предшествует координирование олефинов Образующиеся связи металл — углерод и металл — водород об ладают заметно ковалентным характером, и их химическое по ведение часто больше напоминает поведение связей в алюми нийорганических соединениях, чем в органических соединениях щелочных металлов. [c.169]

Д. Дауден рассматривает случаи, ведущие к образованию различных форм адсорбционной связи. Прочная химическая адсорбция может быть обусловлена наличием остаточных валентностей вследствие неполного заполнения связывающих 5р-орбит у поверхности металла и атомных -орбит [187]. Поэтому увеличение числа -вакансий в металле должно вести к повышению прочности адсорбционной связи. Образование более прочных хр-связей при адсорбции требует значительной энергии возбуждения электронов, что может достигаться при достаточно высоких-температурах. Поэтому у металлов, не имеющих -вакансий ( р-металлов), адсорбционные связи, за некоторыми исключениями, оказываются слабыми [194]. Быстрая химическая адсорбция при низких температурах обусловлена наличием -вакансий в металле [186, 194]. Отмечается [186] различие адсорбционных свойств -металлов (обладающих -вакансиями) и 5р-металлов кислород химически адсорбируется всеми металлами, но водород, азот и насыщенные углеводороды—только- -металлами (с небольшими исключениями) окись углерода и ненасыщенные углеводороды прочно адсорбируются всеми -металлами. [c.58]

Большая химическая активность металлоорганическпх соединений по отношению к иоду, кислороду и т. д. мо кет быть объяснена малой энергией связей металл — углерод, благодаря чему возможны спорадические молекулярные перегруппировки пли реакции перераспределения 1. [c.91]

Вначале рассматривается природа химической связи металл-углерод с привлечением метода молекулярных орбит, а также устойчивость металлоорганических соединений переходных металлов в жирном и ароматическом рядах. Основная часть книги посвящена методам получения и реакциям таких соединений, как винильные металлоорганические, борорганические, органокремнин-металлические, алюминийорганические и др. Особо следует выделить главу, в которой рассматриваются алкильные и арильные соединения переходных металлов, поскольку удовлетворительных обзоров по этим соединениям до сих пор не было. Необходимо отметить также обзор по карбонилам металлов, так как эти соединения играют важную роль в каталитических реакциях, осуществляемых в огромных промыщленных масщтабах. [c.4]