Метан модели

Объяснить прочность И равноценность химических связей в метане СН сопоставлением тетраэдрической модели углерода и гибридизацией 5- и р-орбиталей. [c.175]

Вам может оказаться трудным увидеть, что модель и структурная формула изображают одну и ту же молекулу. Затруднения связаны с тем фактом, что структурная формула является проекцией трехмерного объекта на плоскость. Это связано с некоторыми искажениями. Даже простейший углеводород, метан СН4, на плоскости изображается уже неточно, так как четыре ковалентных связи углеродного атома не лежат в плоскости, а образуют тетра- [c.14]

До сих пор рассматривались молекулы, которые можно было принимать за упругие шары. Такие молекулы встречаются в природе очень редко, и при рассмотрении свойств реальных систем, приходится обращаться к другим моделям. Чаще всего химия руководствуется экспериментальными законами валентности. Они, например, утверждают, что обычные валентности водорода, кислорода, азота и углерода равны соответственно 1,2,3 и 4. Изучение стереохимии и оптической активности показывает, что два атома водорода 15 молекуле воды являются совершенно эквивалентными то же можно ска- )ать о трех атомах водорода в аммиаке и о четырех атомах в метане. Эти молекулы симметричны первая является плоской, вторая — пирамидальной, а третья — тетраэдрической. Точное применение законов механики внутриатомным и внутримолекулярным движениям всегда представляет трудную задачу, и практически такое применение очень редко оказывается возможным. Поэтому приходится довольствоваться рассмотрением молекулярных моделей, законы динамики которых лишь приблизительно соответствуют действительным законам поведения молекул. [c.77]

Вант-Гофф предложил тетраэдрическую модель атома углерода Согласно этой теории, четыре валентности атома углерода в метане направлены к четырем углам тетраэдра, в центре которого находится углеродный атом, а в вершинах — атомы водорода (рис 1, а) Этан, согласно Вант-Гоффу, можно представить себе как два тетраэдра, соединенных вершинами и свободно вращающихся около общей оси (рис 1, б) Модель молекулы этилена представляет собой два тетраэдра, соединенных ребрами (рис 1, в), а молекулы с тройной связью изображаются моделью, в которой тетраэдры соприкасаются плоскостями (рис 1, г) [c.24]

Модели Стюарта — Бриглеба а — метан, 6 — этилен. [c.549]

Рис. 3-8. Модели, показывающие степень сжатия атомов, необходимую для достижения атомами хлора расстояния, при котором возможно образование связи с атомом водорода в метане (ср. с рис. 3-7).

В 1913 г. в третьей статье из серии, положившей начало квантовой теории атомов, Бор дал объяснение образованию химической связи с помощью предложенной им модели атомов. Согласно Бору, два внешних электрона двух атомов, образующих химическую связь, вращаются по одной и той же орбите вокруг линии, проходящей через ядра обоих атомов, и удерживают последние на определенном расстоянии друг от друга. Б метане ядро углерода, заключенное в очень маленьком кольце из двух электронов, расположено в центре (тетраэдра), а ядра водорода по углам. Химические связи представляют собой четыре двухэлектронных кольца, вращающихся вокруг линий, соединяющих центр с углами [79, о. 874]. [c.62]

Для разделения и суммарной идентификации органических загрязнений воздуха по их реакционной способности был использован метод вычитания [95]. Схема используемой установки представлена на рис. V.11. Основным узлом установки является газохроматографический анализатор суммарного содержания углеводородов (фирмы Бекман, модель 400) 4, снабженный ПИД (5), нижний предел детектирования которого составляет 1 ppm по метану. Водород из баллона (13) со скоростью 35—40 мл/мин поступает в ПИД. Воздух (для горения) направляется в ПИД из компрессора (1) через колонку с силика- [c.227]

В метане атом углерода связан с четырьмя равноценными атомами водорода, которые располагаются совершенно симметрично относи-Рис. 13. Шаростержневая модель тельно атома углерода (рис. 13). молекулы метана. При подобном симметричном рас- [c.26]

Рис. 3-5. Четырехцентровое соударение хлора с метаном, изображенное с помощью шаростержневых моделей.

Метан и этан почти совсем не вступают в реакцию при 200° С, но при 235°С СН4 реагирует в два раза быстрее, чем СгН . Неопентан обменивается быстрее, чем пропан, а первичные атомы Н в СзНз обмениваются в шесть раз быстрее, чем вторичные. Более высокая реакционная способность первичных атомов водорода является чертой, резко отличающей эти процессы от катализа на металлах. Кроме того, обмен, как правило, представляет собой стадийную реакцию и первичным продуктом являются -частицы [22]. Приведенная ниже модель, основанная на моноадсорбированных частицах, позволяет объяснить эти факты [c.73]

На первом участке реактора расходуется вода и образуется дополнительное количество метана (рис. 45,/) по реакда (1.6). В дальнейшем вода реагирует с метаном и концентрация его снижается. Степень приближения к равновесию, как и в предыдущем примере, высока только на выходе из реактора. В среднем состав газа в реакционной трубе далек от равновесного. Из этого следует, что при моде- Шрования реакторов конверсии пользоваться гипотезой о достижении равновесия в каждой точке реактора ("равновесной" моделью) необходимо с остроожностью. [c.160]

Для расчета изменения радиуса пор во времени рассмотрена модель пористого образца, находящегося в потоке метана.. Исходя из опытных данных о пропорциональности скорости роста пленки пироуглерода давлению метана и, следовательно, о первом порядке реакции по метану, находят изменение концентрации газа вдоль поры из уравнения диффузии с учетом проходящей химической реакции. Уравнение длн этого случая имеет вид тгл О (d ddx ) = k 2w, где г - радиус поры с - кон-, центрация метана в газовой фазе, моль/см D- коэффициент диффузии, см /с к — константа скорости реакции из опытных данных, см/с. [c.186]

В связи, с тем, что скорость диффузионного горения определяется скоростью смешения горючего и окислителя, был исследован процесс проникания окружающего воздуха в резервуар при низком уровне взлива горящей жидкости. Модель резервуара с охлаждаемыми стенками имела Диаметр 360 мм. Поток паров имитировали горючим газом (пропаном или метаном), пропускаемым через слой гравия, равный 400 мм. В опытах измеряли концентрацию горючего газа, кислорода окиси и двуокиси углерода, [c.117]

Из этой модели следует, что метан должен иметь один потенциал ионизатщн, хотя на самом деле их два (см. гл. 1, разд. 1.9). Последнее хорошо согласуется с делокализованной канонической моделью (см. рнс.2.19). Чтобы гибрндизованную модель прршести в соответствие с этими данными, поступают следующим образом четыре -гибридные орбитали атома углерода [c.172]

Метильный радикал в конечном итоге дает метан в результате переноса радикальной т епи. Последовательность протекающих при этом превращений легко проследить на модели реактщи штролиза н-нонана. Как и для других алканов, первоначально в результате гомолитического расщеиления С - С-связи образуются алкильные радикалы, например [c.372]

Модели Стюарта-Бриглеба д-метан, б-этилен, e-отдельный шаровой сег-меиг в разрезе [c.118]

В заключение рассмотрим атом углерода. Электронную конфигурацию свободного атома можно записать в виде 18 2А 2р . Два 15-электрона па первой или 7(Г-оболочке взаимно насыщаются так же, как и 25-алектроны на второй или -оболочке. Только два 2р-электрона могут дать валентные связи с другими атомами. Если бы в действительности осуществлялась эта конфигурация, углерод оказался бы двухвалентным. Хорошо известно, однако, что углерод четырехвалентен. Чтобы объяснить этот факт, представим себе, что один из 25-электронов перешел на уровень 2р, благодаря чему возникло состояние 1.ч 28 2р . Теперь атом углерода может об. 1адать четырьмя простыми связями, три из которых обусловлены р-электронами п расположены под прямыми углами, а четвертая, обусловленная 25-электропом, безразлична к выбору направления. Эта модель, хотя она и лучше первой, все же неверна, так как противоречит хорошо известному пз органической химии алифатических углеводородов факту абсолютной эквивалентности четырех валентных связей в метане. Истолкование этого явления методами во.лновой механики дано Полингом. При этом не учитывается разница энергий 25- и 2р-элек-тропов. В основе объяснения лежит факт, что если гр(25), 2р ), (2р ) и гр (2р,) являются волновыми функциями для четырех электронов, то любая их линейная комбинация такн- е является законным решением уравнения Шредингера для атома углерода. Найдя коэффициенты, аналогичные а и Ь в уравнении (203), и использовав условие, что энергия молекулы должна быть минимальной, можпо показать [18], что четыре валентности атома углерода должны быть одинаковыми и расположенными под углом а, определяемым уравнением соза= /з. Как показано в гл. XII, это как раз угол, необходимый для построения правильного тетраэдра. [c.185]

Сельское хозяйство и климат всегда были неразрывно связаны. Возможное глобальное повышение температуры в новом столетии и последующие изменения в распределении осадков неизбежно скажутся на сельскохозяйственном производстве и демографической ситуации. Грядущие климатические изменения могут быть вызваны ростом концентрации некоторых газов в атмосфере, таких, как диоксид углерода СО2, метан СН4 и закись азота N30. На основании ряда компьютерных моделей разработаны прогнозы увеличения роли эмиссии N30 и СН4 в будущих глобальных изменениях. Около 70 % СН4 и 90 % N30 поступают в атмосферу из почв. Почвы, вместе с тем, могут бьггь и хранилищем этих газов, поэтому соотношение между обеими функциями почвы (эмиссия и связывание газов) имеет существенное значение для определения стратегии улучшения использования земель, когда одновременно стимулируется как продукция газов, так и их поглощение почвой. [c.88]

А. И. Китайгородский, К. В. Мирская (Институт элементоорганических соединений АН СССР, Москва). Как отмечено в докладе Д. П. Пошкуса (стр. 9), наиболее важной проблемой в молекулярной теории адсорбции является определение потенциальной энергии адсорбированных молекул в зависимости от их координат. При адсорбции неполярных молекул на неполярном твердом теле энергия взаимодействия молекул с поверхностью и друг с другом наиболее просто может быть рассчитана путем введения полуэмпирических потенциальных функций для взаимодействия частиц. Основываясь па теории дисперсионных сил Лондона [1] и следуя Мюллеру [2], А. В. Киселев и Д. П. Пошкус с соавторами провели ряд вычислений энергии адсорбции органических молекул на графите по аддитивной схеме, рассматривая молекулу и графитовую сетку как совокупность силовых центров и подбирая полуэмиириче-ские параметры в потенциалах для разного рода таких центров. В качестве силовых центров авторы выбирали либо целые молекулы (как в метане), либо группы атомов (СН, СНа, СНз), либо отдельные атомы (С и Н), не отдавая предпочтения ни одной из этих моделей. [c.55]

Главные оси четырех sp -орбиталей углерода в метан направлены к вершинам тетраэдра, и валентные углы рав ны 109,5° Таким образом, теория гибридизации дала тео ретическое обоснование тетраэдрической модели атома уг лерода Вант-Гоффа и Ле Беля, предложенной ими в 1874 г Что дала гибридизация в итоге" Во-первых, несмотря н сохранение общей энергии системы (атома), гибридизац дала sp -гибридные орбитали, лучше приспособленные перекрывания, то есть образуются более прочные связи со гласно принципу максимального перекрывания (рис 111) Во-вторых, sp -гибридные орбитали с углами 109,5° обеспечивают минимальное отталкивание между четырьмя связывающими парами электронов [c.71]

В работе [2026], опубликованной в апреле 1959 г., Герцберг сообщил о дополнительных результатах, полученных в его лаборатории при исследовании спектров СНз и СОз. Анализ тонкой структуры полосы СОз при 2144 A позволил найти приближенное значение момента инерции СОз относительно оси, перпендикулярной оси симметрии молекулы (/ = 5,769г-см ). Отсутствие тонкой структуры в полосе СНз не дает возможности получить значение второго момента инерции молекулы СНз, необходимое для однозначного определения структурных параметров. Однако в работе [2026] приведены два значения го ( D), соответствующие двум различным предположениям о значении угла между связью С—D и осью симметрии o = 90°, го (С — D) = = 1,072 А и = 75°, Го (С—D) = 1,061 А. Поскольку значение го (С—D), соответствующее углу = 75°, оказалось слишком малым по сравнению с этим расстоянием в других молекулах, Герцберг [2026] пришел к выводу, что угол должен быть больше 75°. Из приведенных цифр видно, что даже для плоской модели молекулыСОз значение го (С—D) меньше, чем в метане. Уменьшение межатомного расстояния С—D в СОз по сравнению с расстоянием в D4 Герцберг объясняет соответствующим увеличением энергии разрыва связи углерод — водород в метиле по сравнению с метаном. В последующих работах [2026а, 20266] Герцберг приводит для межатомного расстояния С—Н в СНз значения 1,0699 и 1,079 А соответственно. [c.618]

Как происходит эта компенсация, проще всего показать на метане, пользуясь классической тетраэдрической моделью. В метане векторы моментов 4 вязeй J J,—И исходят из центра тетраэдра, в котором находится атом /ме-рода, к четырем углам, где нахо- [c.59]

Основные направления научных исследований — термохимия и катализ. Провел (1878—1897) термохимические исследования сульфидов, селенидов, хлоридов и бромидов металлов. Изучал кинетику реакций фосфорных кислот, оиери-зуя понятием константы скорости. -1аиболее известны его работы по катализу. Совместно с Ж- Б. Сан-дераном впервые вместо благородных металлов использовал в качестве катализаторов никель, медь, коба.льт, железо, Также совместно с Сандераном осушествил (1897) прямое одностадийное жидкофазное гидрирование этилена до этана в присутствии мелкораздробленного никеля как катализатора. Провел (1899) каталитическое гидрирование других олефинов, ацетиленовых и ароматических углеводородов, в частности бензола— в циклогексан (1901, совместно с Сандераном), На никелевом катализаторе синтезировал (1902) из окиси углерода и водорода метан. Приготовил смесь заранее известных углеводородов как модель нефти. Установил возможность каталитического восстановления окислов азота и нитросоединений. Исследовал (1907—1911) каталитические превращения спиртов, [c.442]

Теоретическое рассмотрение сдвига частоты, которого следует ожидать при конденсации из газа, не было особенно успешным, хотя для многих систем, в частности для разбавленных жидких растворов, были достигнуты некоторые положительные результаты. Болл и Мак-Кин обсуждают различные приближения расчетов сдвига частот, однако они при этом игнорируют вклад (вероятно, существенный), который обусловлен ангармоничностью (Бакингем [128]). Двух примеров будет, по-видимому, достаточно, чтобы показать, что наши знания о сдвигах частот еще далеко не полные. Речь идет о данных по этилену и метану в матрице. Для этилена подробные расчеты были проведены как для сдвигов типа КБМ , так и для сдвигов, вызванных специфическим межмолекулярным взаимодействием (отталкивание атомов водорода), которое, как известно, в значительной мере определяет расщепления полос. В табл. 5 приведены сдвиги частот, наблюдаемые при переходе от газа к твердой фазе (имеется в виду мультиплет полосы), а также сдвиги, рассчитанные по формуле КБМ и по модели отталкивания атомов водорода [138]. Расчет и эксперимент, по-видимому, мало согласуются. В табл. 6 приведены наблюдаемые и рассчитанные (по модели КБМ) сдвиги полос (переход газ — кристалл) для идеального случая метан в матрицах из благородных газов 129]. Опять- [c.609]

Дипольная ориентация в жидкостях, происходящая в результате вращения молекул, исследовалась как релаксационный процесс, для которого в случае сферических молекул в непрерывной вязкой среде время релаксации пропорционально кубу радиуса молекулы и коэффициенту внутреннего трения или внутренней вязкости жидкости [уравнение (22) ]. Так как радиусы сфероидальных молекул тетразамещенных метанов могут быть оценены согласно принятой модели достаточно хорошо, то по значениям времен релаксации молекул, определенным для жидкостей, можно рассчитать внутреннюю вязкость этих веществ в жидком состоянии [97]. Полученные таким образом величины внутренней, или микроскопической, вязкости составляли лишь от [c.650]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология