Длина связи углерод фтор

Эти свойства обусловлены прежде всего присутствием атомов фтора и строением связи С—Р. Атом фтора характеризуется большой электроотрицательностью и малым сравнительно с другими элементами атомным радиусом, вследствие чего длина его связи с углеродом наименьшая, а энергия связи С—Р наибольшая по сравнению с размером и энергией связи углерода с другими галогенами. Поэтому связи С—Р сильно полярны, но мало поляризуемы во внешнем поле. Эти же закономерности характеризуют связи фтора с другими элементами. Наибольшую энергию связи С—Р имеют полностью фторированные соединения — для тетрафторида углерода она равна 486 кДж/моль, а для по- [c.23]

Данная группа включает ПАВ, в которых атомы водорода частично или полностью заменены атомами фтора. Уникальная природа связи углерод-фтор была отмечена физико-химиками и химиками-органиками. Фтор почти в 19 раз тяжелее водорода, связь углерод-водород всего на 26% длиннее связи углерод-фтор , а атомный ра- [c.65]

Мадорский с сотр. [61] показали, что при термодеструкции политетрафторэтилена в высоком вакууме выход мономера достигает 100%. Таким образом, есть основания полагать, что процесс термодеструкции политетрафторэтилена протекает по нормальному деполимеризационному механизму (см. раздел Б-2,а), причем длина кинетической цепи достаточно велика по сравнению с длиной цени полимера, а роль реакций передачи цепи сравнительно мала. Это можно было предполагать, учитывая высокую прочность связей углерод — фтор, которые должны были бы разрываться при любых процессах передачи цепи. При изучении термодеструкции политетрафторэтилена очень трудно оценить, происходят ли хоть в незначительной степени передача цепи или другие реакции расщепления цепи полимера, которые в принципе могут иметь место. Эти затруднения объясняются тем, что для политетрафторэтилена нет растворителя, в котором можно было бы производить определения молекулярного веса полимера. Однако есть основания считать, что в процессе термодеструкции молекулярный вес политетрафторэтилена понижается, так как при степени превращения около 50% остаток подвергаемого термообработке полимера размягчается. [c.57]

Структура (С2Г)п имеет принципиально отличающуюся от (СГ)п модель строения [6-169]. Углеродные слои в этом соединении остаются плоскими. Атомы фтора внедряются в каждый второй слой углеродной матрицы [6-170]. На рис. 6-60,а показано взаимное расположение атомов фтора и углерода в (С2Г)п. Атомы фтора ковалентно связаны с атомами углерода в направлении, перпендикулярном углеродным плоскостям. Две трети атомов фтора имеют в ближайшем окружении 2 атома углерода и одна треть — 3 атома углерода, как и у (СГ) . Длина С—Г связи равна 0,138 нм а С—С связи — среднеарифметическому значению длин связей в графите и алмазе (0,147 нм). Атомы фтора образуют в упаковке (СгГ)п гребни. Последние входят во впадины последующего слоя (рис. 6-60, б). В результате обеспечивается плотный контакт между слоями. Такое упорядоченное состояние упаковки соответствует отдельным фрагментам кристалла, имеющим свой центр кристаллизации, которые в совокупности образуют мозаику. [c.391]

В дифториде-оксиде углерода СОР2 атомы фтора и кислорода примерно одинаковы по размерам и по электроотрицательности, поэтому можно ожидать, что молекула СОР2 имеет симметричное строение. Кроме того, на атоме углерода нет неподеленных пар, так что в первом приближении можно принять, что молекула имеет плоское строение с углами между связями 120°. В действительности молекула плоская, но сильно искажена по сравнению с симметричным треугольным расположением (рис. 6.10). Очевидно, что атом кислорода требует значительно большего пространства, чем атом фтора. Это обусловливается по крайней мере двумя стерическими факторами. Атом кислорода связан с углеродом двойной связью и длина связи С=0 (120 пм) несколько меньше, чем длина связи С—Р (135 пм) следовательно, ван-дер-ваальсово отталкивание атома О будет больше. Более важным представляется тот факт, что двойная связь содержит две пары электронов. Рассматривая ее как сумму двух разных (а-, я-) связей или как одну двойную скрученную связь, справедливо предположить, что две пары электронов связи С=0 требуют большего пространства, чем пара электронов одинарной связи С—Р. [c.154]

Такой расчет основан на представлении об атомах как жестких шарах с постоянными радиусами, сумма которых равна длине связи. Подобные радиусы называют ковалентными радиусами атомов. Ковалентный радиус атома углерода С принимают равным 0,077 нм, атома азота N — 0,070, атома кислорода О — 0,066, атома фтора Г — [c.97]

То же явление наблюдается и для ковалентных соединений фтора. На рис. 15.9 представлена зависимость энергии разрыва связей С—X, Н—X и X—X (X — галоген) в зависимости от длины связи (ср. с рис. 8.4). Для иода, брома, хлора зависимость монотонная, но для фтора по экстраполяции получаются значения на 113 (НР) и 96 кДж/моль (СНзР) большие, чем экспериментальные. Это свидетельствует о том, что даже при частичном переходе электронной плотности на атом фтора он дестабилизируется вследствие малого размера. В молекуле дифтора весьма ослабленная связь (155 кДж/моль) по сравнению со связью в дихлоре (243 кДж/моль). Она на 226 кДж/моль меньше полученного экстраполяцией значения. Итак, ослабление связи элемент — фтор наблюдается всегда, независимо от того, является ли элемент фтором, водородом, углеродом или металлом. [c.536]

По сравнению с атомами фтора атомы углерода гораздо меньше влияют на рассеяние электронов, поэтому местоположение их более трудно найти, а это увеличивает неточность определения длины связей. Длины фтор-углеродных связей лежат в пределах 1,32—1,33 А (для двух последних определений). Следовательно, если предположить, что энергия связи находится в простой зависимости от длины данной связи, то величина энергии фтор-углеродной связи будет находиться между значениями этой энергии в четырехфтористом углероде и трифторметане, Отсюда энергия углерод-углеродной связи должна составлять около 80—85 ккал, что близко или не намного меньше, чем энергия углерод-углеродной связи в этане. [c.354]

При отсутствии аномалии в соотношениях между длинами и прочностями связей во фторуглеродах можно ожидать, что длина углерод-углеродной связи в гексафторэтане должна быть ближе к длине этой связи в этане, чем об этом свидетельствуют экспериментальные данные. Однако некоторые подтверждения сокращения длины связи С—С в фторированных соединениях получены надежным микроволновым методом при определении длины указанной связи в 1,1,1-трифторэтане °, которая найдена равной 1,4эА. в данном соединении длина фтор-углеродных связей ° составляет 1,348 А, т, е, больше, чем в гексафторэтане, а это означает, согласно приведенной гипотезе, ослабление прочности связей Р—С, [c.354]

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]

Совпадение между рассчитанными и опытными значениями, если взять всю таблицу Сиджвика, очевидное. Систематического завышения рассчитанных длин связей с участием атома водорода не было бы, если бы Сиджвик принял значение ковалентного радиуса атома водорода такое, как у Полинга и Хаггинса. Отметим только, что поправка (множитель) на кратность для азота, кислорода, фтора принимается равной вычисленной из данных для связей углерода, т. е. Сиджвик применил такой же вычислительный прием, как Полинг и Хаггинс. [c.200]

Во фторэтиленах углы F F меньше углов НСН или H F. Предположительное объяснение Питерса сводится к тому, что гибридизация так называемых sp -орбит атома углерода не одинакова, орбиты в сторону фтора обладают в большей степени р-характером,а это должно вести к уменьшению угла между соответствующими связями. Легко заметить, что постулированное Уолшем удлинение связи с увеличением ее ионного характера здесь во внимание не принимается, так же как игнорируется возможность влияния на длины связей взаимного отталкивания атомов, особенно атомов фтора, приобретающих к тому же дополнительный заряд. [c.260]

Исследование приведенных в таблице данных позволяет обнаружить также небольшие (около 0,04 А) изменения длины углерод-водородных связей в рассматриваемых соединениях. Указанные изменения меньше изменений длины фтор-углеродных связей, которые превышают 0,07А. Такие небольшие изменения длины связей могут, однако, сопровождаться некоторыми изменениями энергии связи. [c.351]

Политетрафторэтилен обладает рядом уникальных свойств, к числу которых прежде всего относят его исключительно. высокие термо- и химическую стойкость. Химическая стойкость политетрафторэтилена обусловлена высокой прочностью связи С—К (486 кДж/моль — наибольшее из всех известных в органической химии значений энергии связи углерода с различными элементами). В то же время размеры атомов фтора (сумма радиусов двух атомов фтора равна длине связи С—С) и их спиральное расположение вокруг углеродной цепи делают недоступными для атаки химическими реагентами связи С—>С. [c.332]

Присоединение двух атомов фтора к одному и тому нш атому углерода вызывает значительное изменение распределения электронов в связях С—Р. Методом дифракции электронов установлено, что длина связи С—Р в алифатических соединениях с одним только атомом фтора равна 1,41 А, тогда как в нереакционноспособных соединениях с двумя атомами фтора длина этой связи уменьшается до 1,36 А. [c.426]

Эти результаты становятся понятными, если принять концепцию о положительном заряде атома углерода. Значительно труднее идет замещение хлора или брома в молекуле. Это объясняется тем, что связанный с ними атом углерода в свою очередь связан с большим числом атомов фтора. По мере увеличения числа атомов фтора плотность положительного заряда углеродного атома возрастает, в связи с чем связь углерод—хлор становится более прочной и, следовательно, длина связи уменьшается по сравнению с длиной соответствующей связи в алкилхлориде [32]. Поэтому удаление отрицательного атома галоида любым методом, требующим разрыва связи углерод—галоид как основного этапа реакции, становится более трудным. [c.409]

Исследование приведенных в таблице данных позволяет обнаружить также небольшие (около 0,04 А) изменения длины углерод-водородных связей в рассматриваемых соединениях. Указанные изменения меньше изменений длины фтор-углерод- [c.351]

Энергии связей и теплоту образования гексафторэтана полезно рассмотреть, исходя из данных о строении этого соединения, Два определения длины углерод-углеродной связи в гексафторэтане дали значения 1,46 и 1,51 А , низкие по сравнению с длиной этой связи в этане (1,543 А) . Одно определение дало большую величину (1,56 А) , Все указанные значения получены методом электронной дифракции, который обычно менее точен, чем метод микроволновых спектров. Важно отметить, что расстояния между плоскостями, содержащими атомы фтора, которые принадлежат двум метильным группам, в этане, оказываются одинаковыми при всех этих определениях. [c.354]

Связь между углеродом и фтором хотя и полярна, но мало поляризуема. Более того, по мере накопления атомов фтора в молекуле ее полярность уменьшается. Одновременно уменьшается длина связи С—F и увеличивается ее энергия [3—5]. Энергия связи С—F весьма велика (498 кДж/моль), и эта связь не рвется по гомолитическому механизму, не расщепляется кислородом при высокой температуре [6]. Единственным источником радикалов, инициирующих цепной деструктивный распад перфторнрованных углеводородов, является термический разрыв углерод-углеродной связи. [c.502]

Такой расчет основан на представлении об атомах как жестких шарах с постоянными радиусами, сумма которых равна длине связи. Подобные радиусы называют ковалентлыми радиусами атомов. Ковалентный радиус атома углерода С принимают равным 0,077 нм, атома азота N — 0,070, атома кислорода О — 0,066, атома фтора Р — 0,0 64 нм. Однако это довольно грубый подход к оценке размеров атомов и связей между ними, так как на расстояние между связанными атомами влияют многие факторы, в частности кратность и полярность связи. [c.77]

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]

Особенно интересные результаты получены при исследовании строения фторсодержащих органических соединений.Дак, было показано, что длина связи С—Р в монофторидах на 0,05—0,06 А больше, чем в полифторидах. В дальнейшем было установлено, что введение атомов фтора изменяет длину соседних связей. Так, в полифторэтанах расстояние между атомами углерода мен1>ше, чем в незамещенном этане. В трифторуксусной кислоте расстояние С—С равно 1,48 А, в то время как в самой уксусной кислоте оно составляет 1,54 Л. [c.25]

Простые вычисления с использованием закона Гука показывают, что эффекты масс будут чрезвычайно мало сказываться на частотах колебаний ХН. Имея в виду этот закон, можно ожидать небольшого уменьшения частоты, связанного с увеличением массы X. В действительности при переходе по периодической системе от углерода к фтору частоты колебаний резко возрастают. При переходе к более тяжелым элементам в пределах одной группы наблюдается постепенное уменьшение частоты, но и в этом случае оно совершенно несоизмеримо с теми изменениями, которые долл<ны были бы возникать за счет одних эффектов масс. Изменения тХН при изменении природы элемента X вызваны, по-видимому, в первую очередь, химическими различиями в природе самих связей и в длинах связей. В табл. 4.1 собраны данные как по ХН, так и по гХН для некоторых простых гидридов (в газообразном состоянии) очевидно, нет какой-либо монотонной зависимости между любой из этих величин и атомным весом элемента X. [c.95]

Чаще всего эти продукты реакции представляют собой вещества серого цвета и имеют низкое содержание фтора. Как и в случае окиси графита, расстояние между слоялш увеличивается, как правило, до 8 А. Полагают, что величина эта приблизительно равна сумме двух длин связей С—Р (1,4 А) плюс два вандерваальсовых радиуса фтора (- 2,6 А), и соединение в идеальном случае должно иметь строение (СР)п, причем каждый атом углерода образует одну С—Р-связь (в соответствии с данными ИК-спектров, которые обнаруживают только одну связь С—Р) и три С—С-связи. Несмотря на то что слои должны быть изогнуты вследствие тетраэдрического связывания углерода, четкого доказательства этого явления пока нет. [c.128]

Необычной чертой углерода, азота, кислорода и фтора является также их способность образовывать стабильные молекулы с неспаренными электронами, т. е. свободные радикалы, например молекулы N0 и NO2, содержащие по одному неспаренному электрону, и молекулу О2, которая содержит два таких электрона. Существование этих необычных молекул и в данном случае можно объяснить сильным стремлением указанных элементов образовывать кратные связиТак, длина связи в молекуле N0 составляет только 1,15 A, т. е. сравнима с длиной обычной тройной связи (табл. 6.2) и значительно короче нормальной двойной связи N=0, равной 1,22 A (табл. 1.7). Если записать структуру молекулы N0 обычным образом так, чтобы число электронов на валентной оболочке каждого атома не превышало 8, то она будет содержать двойную связь, но один из атомов в молекуле, азот (структура 1) или кислород (структура 2), будет иметь только 7 электронов на валентной оболочке. [c.108]

Аналогичную идею сочетания гибридизационного и ионного факторов для объяснения длин связей F выдвинул и Питерс [66]. Как известно, при накоплении связей F во фторметанах или при двух атомах углерода во фторэтиленах происходит заметное укорочение всех связей, образованных атомами углерода. Менее ярко этот эффект проявляется при накоплении атомов хлора. Эти факты представляли крепкий орешек для теоретиков, и объяснения со ссылкой только на гибридизацию или только на влияние разницы в электроотрицательностях атомов фтора и углерода не были достаточно удовлетворительны. Питерс комбинирует оба эти соображения. Атом фтора оттягивает на себя (withdraw) электроны от атома углерода. Поэтому, чем больше атомов фтора соединено с данным атомом углерода, тем больший положительный заряд приобретает последний. По всей вероятности, оттягивается к атому фтора 2р-электрон, который менее прочно соединен с атомом углерода. [c.259]

Кристаллохимические свойства твердого СР подробно еще не изучены. Это соединение практически является изолятором (неопубликованные данные Орра и Уббелоде). Можно предполагать, что связи между фтором и углеродом носят ковалентный характер с наличием заметной поляризации, вследствие которой фтор становится отрицательно заряженным [768]. Эта структура предполагает наличие углеродной макромолекулы, в которой сетка является алифатической, а не ароматической вероятно, существующие углеродные сетки обладают 5р -гибридизацией. Рентгенограммы [884] показывают, что длина С—С-связи в сетке увеличивается до величины, равной расстоянию между слоями 8,17А. При тщательном контроле процесса взаимодействия между графитом и газообразным фтором при температурах 400—500°С были получены твердые соединения с составом между СРо,б7б и СРо,998-По мере приближения к составу СРьо цвет соединения становится более светлым, а сам кристалл более прозрачным. Хотя эти твердые соединения являются инертными и не проводят электричества, тем не менее при длительном воздействии на них ксилола между ним и соединениями наблюдается медленная реакция (ср. также данные [891]). [c.149]

Одна из основных задач теории — объяснить линейную структуру ХеРг и структуру ллоского квадрата Хер4. Эту задачу могут выполнить все из предложенных теоретических описаний. Простейшая. схема состоит в рассмотрении шести внешних р-электронов свободного атома благородного газа. Эти электроны создают сферически симметричное раапределение заряда, но если мы учтем отталкивание между электронами, то они разместятся в вершинах тетраэдра, вписанного в сферу с радиусом атома. При та1кой электронной конфигурации два атома фтора могут образовать линейную структуру, а четыре атома фтора— (структуру плоского квадрата [8]. Этот способ рассуждений аналогичен тому, который применялся для объяснения тетраэдрических связей углерода. Интересно отметить, что простое сложение нормальных атомных радиусов дает величину для длины связи ХеР, лежащую между найденными длинами связей [c.421]

Связь кислород — кислород в молекуле Оа является двойной ее энергия 118 ккал/моль. Однако в перекиси водорода Н2О2 два атома кислорода связаны друг с другом, но они делят между собой только одну электронную пару. Такая связь должна быть ординарной, и эксперимент подтверждает это предположение. Чтобы разорвать такую связь (с образованием двух молекул ОН), необходимо затратить 51 ккал, т. е. почти вдвое меньше энергии, необходимой для разрыва связи в О2. С этим согласуются и другие критерии — со- угношения между порядком связи, длиной связи и силовой постоянной колебания связи (см. разд. 4.3, г). В табл. 7.1 показано изменение свойств связи в зависимости от порядка связи для четырех элементов углерода, азота, кислорода и фтора. Как мы уже видели в гл. 3, для двухатомных молекул три критерия порядка связи — энергия связи, длина связи и силовая постоянная — согласуются друг с другом и позволяют судить о прочности связи и в многоатомных молекулах. Любая из этих величин дает ценную информацию [c.196]

Поверхность потенциальной энергии для диссоциации на ионные пары, на которой в конечном счете могли бы находиться эти два типа ионных пар, до недавнего времени была предметом разногласий теоретиков. Один из первых расчетов был проведен Симонеттой [73] для молекулы СНзР, окруженной модельной сольватной оболочкой из И молекул воды. Был использован исключительно надмолекулярный подход (разд. 8.8), но энергии оценивались методом ППДП/2 (разд. 1.9). Кривая потенциальной энергии (зависимость полной энергии от длины связи С — Р) имеет три минимума (рис. 8.21). Эти минимумы можно объяснить образованием 1) связанной молекулы СНзР со слегка растянутой связью С — Р (1,385 А по сравнению с 1,344 А для равновесной геометрии) и возросшими зарядами на фторе и углероде, свидетельствующими о тенденции к образованию тесной ионной пары 2) сильно растянутой молекулы, у которой по обе стороны связи С - Р, в непосредственной близости от нее, расположены две молекулы воды 3) ионной пары, действительно разделенной растворителем, когда между углеродом и фтором находятся две молекулы воды. Оба иона находятся в двух различных, но расположенных рядом клетках из растворителя. Биго и Салем предложили модель [74] двух точечных за- [c.270]

Молекула ПТФЭ в кристаллическом состоянии имеет форму спирали (рис. П. 7). Такую форму молекула принимает в связи с тем, что атомы фтора имеют большой ван-дер-ваальсов радиус и при плоской зигзагообразной конформации, как у полиэтилена, не укладываются на длине 0,254 нм (2,54 А), соответствующей расстоянию между двумя атомами углерода, разделенными третьим атомом. Поворот каждой связи С—С от 1Лоского расположения примерно на 17° увеличивает это [c.41]

По-видимому, такой подход целесообразнее, и при отсутствии каких-либо более определенных данных о длине углерод-углеродных связей в высших перфторуглеродах в дальнейших расчетах следует принимать, что энергия углерод-углеродной связи составляет 85 ккал. Исходя из этой величины, найдена энергия фтор-углеродной связи в дифторметиленовой группе (109,5 ккал). Указанное значение очень близко к тому, которое найдено для фтористого метилена. Факт близости этих значений представляет значительный интерес, если учесть, что длина фтор-углеродной связи в политетрафторэтилене составляет около 1,36 и, следовательно, почти совпадает со значением 1,358 А найденным для длины данной связи во фтористом ме-тилене . [c.353]

При использовании теплот атомизации этилена, тетрахлорэтилена и тетрафторэтилена, а также энергий углерод-водород-ной, хлор-углеродной и фтор-углеродной связей (полученных из теплот атомизации соответствующих гомозамещенных метанов) оказывается, что энергии связей С = С в этилене и тетрахлорэтилене составляют 140 ккал или несколько более, тогда как в тетрафторэтилене эта величина равна приблизительно 105 ккал . Интересно, что в таком виде данное рассуждение не свободно от возражений. При переходе от метана к этилену происходит изменение характера простых связей, обусловленное переходом от sp - к 5р2-гибридизации. Это изменение сопровождается значительным укорочением длины углерод-водородной или хлор-углеродной связей. [c.356]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология