Железо атом, строение

Строение электронных уровней атомов этих элементов характеризуется почти полной достройкой -подуровня предпоследнего уровня шесть —у железа, семь — у кобальта и восемь — у никеля. Заполнение -подуровня у атомов этих элементов сказывается на уменьшении окислительного числа, поскольку на /-подуровне содержится меньшее число непарных электронов (см. Курс химии, ч. 1. Общетеоретическая, гл. 11, стр. 86). Поэтому если марганцу свойственно еще окислительное число +7. то атом железа может отдавать не более 6 электронов и, следовательно, его окислительное число не может быть больше +6. Окислительное число кобальта не можег быть больше +5, а никеля -1-4. Таким образом, у атомов этих элементов уже нельзя считать все электроны незаполненных уровней валентными. Одновременно с повышением устойчивости почти зг(полненного /-подуровня снижается склонность этих элементов к металлообразным соединениям с электронной проводимостью. [c.126]

Строение электронных уровней атомов железа, кобальта и никеля характеризуется почти полной достройкой -подуровня предпоследнего электронного уровня шесть электронов — у железа, семь—у кобальта и восемь — у никеля. Заполнение -подуровня у атомов этих элементов сказывается на уменьшении окислительного числа, поскольку на -подуровне содержится меньшее число непарных электронов. Поэтому если марганцу свойственна еще степень окисления 4-7, то атом железа может отдавать не более шести электронов и, следовательно, его степень окисления не может быть больше 4-6. Окислительное число кобальта не может быть больше 4-5, а никеля 4-4, Таким образом, у атомов этих элементов нельзя считать все электроны незаполненных уровней валентными. Одновременно с повышением устойчивости почти заполненного -подуровня снижается склонность этих элементов к образованию металлоподобных соединений с электронной проводимостью. Электрической проводимостью такого типа обладают только силиды этих металлов. [c.297]

Аналогичная гибридизация имеет место и у переходных элементов. При этом комбинируются 3d-, 4s- и 4/ -орбиты. Особый интерес представляет s/j d-гибридизация. Полинг показал, что при этом возникают шесть эквивалентных электронных тяжей, направленных, например, вдоль положительных и отрицательных направлений осей х, у, г (октаэдрическая гибридизация). Эти гибридизации привлекались для объяснения строения комплексных соединений типа ионов Fe ( N)s или Со (ЫНз)б . Атом железа имеет внешние электроны (3df (4s) . Ион Ре + имеет строение (3d)" (4s)Представляется энергетически выгодным возбудить три электрона из З -состояния в 4р-состояние. Тогда в возникшем ионе осуществляется состояние (МУ (4s) (4р) . Два /-электрона, один 4s и три 4р дают октаэдрическую гибридизацию, приводящую к шести сильным связям, компенсирующим энергию, затраченную иа возбуждение. [c.480]

В основном состоянии атомы элементов семейства железа имеют строение внешних электронных оболочек 3 45 (Ре), 34 (Со) и 3 4 (Ы ). Возбуждение их по типу 45 - -4 4р требует затраты 55 (Ре), 67 (Со) или 74 (N1) ккал/г-атом. Последовательные ионизационные потенциалы равны (в) 7,90, 16,18 и 30,64 (Ре), 7,86, 17,05 и 33,49 (Со), 7,63, 18,15 и 35,16 (№). [c.120]

Магнитные свойства ферромагнитных материалов определяются магнитными свойствами многоэлектронного атома. Однако далеко не все материалы с многоэлектронными атомами обладают ферромагнитными свойствами. Строение атомов ферромагнитных материалов имеет ряд особенностей. Атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого вращаются электроны, образующие электронные слои и оболочки. Число электронных слоев определяют главным квантовым числом, которое принимает целые значения 1, 2, 3,. .., п. Число оболочек в слое выражают орбитальным квантовым числом I и обозначают их буквами 8, р, <1, f,. ... На рис. 1.16 показана планетарная модель атома железа, из которого видно, что в атоме содержится четыре электронных слоя. В первом слое находится одна электронная оболочка 18 с двумя электронами во втором слое содержатся оболочки 28 с двумя электронами, 2р с шестью электронами в третьем слое - оболочка Зз с двумя электронами, оболочка Зр с шестью электронами и оболочка 3(1 с шестью [c.238]

В атомах, следующих за скандием элементов, продолжается заполнение электронами Зг/-уровпей. К этим элементам относятся титан, у которого два Зй-электрона, ванадий, имеющий Зс -электрона, т. е. V(l) (2) (3s) (Зр) (3d) (4s) . Строение атома следующего элемента — хрома— имеет вид Сг(1) (2) (3s) (3p) (3ii) (4s) так как оказывается, что одному s-электрону выгоднее возвратиться на 3 -уровень. Атом марганца имеет также пять Зс/-электронов и два 4s. В атоме железа шесть 3d-электронов Fe(l) (2) (3s)2(3p) (3d) (4s)2, в атоме кобальта — семь З -электронов и в никеле — восемь. Общее количество электронов, которое может поместиться на -оболочке, равно 10 [2(2-2+1)]. Заполнение Зс -уровня или оболочки завершается в атоме меди (2=29) Си(1) [c.317]

Таким образом, при образовании простых веществ из элементов в общем случае выделяются две стадии химического превращения атом — молекула и молекула — координационный кристалл Уже на первой стадии из одного элемента может образоваться несколько простых веществ. Например, из элемента кислорода образуются два простых вещества Оа и Оз, различающихся составом, строением, а следовательно, и свойствами. Элемент сера в парообразном состоянии существует в виде молекул 5,, 5 , причем равновесие между различными молекулярными ( )ормами зависит от температуры. На второй стадии образования простых веществ возникающие координационные кристаллы в зависимости от внешних параметров равновесия — температуры и давления — существуют в различных структурах (полиморфизм) Одному элементу соответствует несколько простых веществ (полиморфные модификации), различающихся типом кристаллической решетки ромбическая и моноклинная сера, белый, красный и черный фосфор, ГЦК и ОЦК модификации железа и т. п. [c.28]

При образовании стабильных карбонилов металлов они приобретают электронную оболочку благородного газа, для чего требуется 12 электронов для металлов VI группы, 11 для металлов VII группы и 10 для металлов VIII группы. Поэтому карбонилы Ш и Мо взаимодействуют с 12 я-электронами шести групп СО и образуют октаэдрические молекулы [46]. Карбонил Ке присоединяет 5 групп СО (10 электронов) и образует двуядерный карбонил за счет связи Не—Ке. Молекулу этого карбонила можно построить из двух октаэдров, в каждом из которых в центральном положении находится один атом металла, пять вершин заняты группами СО, а шестая — вторым атомом металла. Молекула карбонила железа с пятью группами СО имеет строение тетрагональной пирамиды. Но известно, что пять эквивалентных гибриди-зованных связей не образуется, юэтому одна из связей Ре—С ослаблена, что подтверждается измерениями дипольного момента. В карбониле кобальта также одна из связей (Со—Со) отлична от других (Со—С). [c.110]

Следует подчеркнуть, что периодическая система элементов Д. И. Менделеева явилась исходным пунктом для решения вопроса о строении атома и для создания его модели. Так, согласно ядерной модели наиболее просто устроен атом водорода ядро несет один элементарный положительный заряд, а в поле ядра по орбите движется один электрон. Порядковый номер железа 26. Значит, положительный заряд ядра равен 26, а в поле ядра нейтрального атома движется 26 электронов. У элемента курчатовия (2 = 104) положительный заряд ядра равен 104, а в поле ядра движется 104 электрона. Аналогично можно представить и строение атомов других элементов. [c.30]

Разница строения цитохромов различных животных состоит в том, что меняется порядок и специфика аминокислот в полипептидных цепях. В клетках растений дрожжей и бактерий найдено около 25 различных цитохромов. Важно то, что в центре молекулы находится атом железа, который [c.338]

Например, атом инертного газа криптона имеет 36 электронов, а атом железа 26. При взаимодействии с СО атом железа дополняет свои оболочки десятью электронами, для чего ему необходимо пять электронных пар, которые отдают пять групп СО. Так объясняется строение пентакарбонила железа Ре(С0)5. [c.22]

Такое строение комплекса, в котором атом железа входит в состав аниона, никто не подвергал сомнению до тех пор, пока не появились новые методы исследования бы- [c.76]

Ферроцен, первый из металлоценов, синтезированный в 1951 г. (Ким и Посон), имеет сандвичеобразное строение — между двумя параллельными циклопентадиенильными кольцами расположен атом железа, причем молекула обладает центром симметрии (XVI). Впоследствии были получены другие металлоцены типа XVI, в которых атом железа был замещен на атомы Ti, V, Сг, Мп, Со, N1, Ри, Оз, Mg. [c.307]

При числе атомов железа, большем единицы, образуется кластер ( рой ), в котором, как допускают, существует одноэлектронная связь между атомами железа. Кластер содержит кроме ци-стеина также лабильную серу и может принимать нли отдавать один электрон. Белок типа 1Ре—5, т.е. содержащий один атом железа, именно рубредоксин, был тщательно изучен разнообразными методами. В итоге было доказано, что единственный атом железа в молекуле белка окружен четырьмя остатками цистеина, расположенными в вершинах тетраэдра. Оба (окисленное и восстановленное) состояния комплекса — высокоспиновые. Эти белки имеют молекулярную массу около 6000 и могут Рис 1У5 Строение передавать (на молекулу) один электрон. [c.366]

Карбонилы получают взаимодействием тонких порошков металлов и газообразного СО при повышенном давлении и при обычной температуре или при нагревании (500—600 К). Ио строению их можно рассматривать как соединения нейтральных атомов с химически активными молекулами СО. Атом железа захватывает 5-элек-троны и образует электронные пары в подуровне освобождая при этом 5 валентных орбиталей, как это показано на рис. 184. Вакантные орбитали, гибридизируясь, получают ориентацию тригональной бипирамиды, по вершинам которой и располагаются молекулы СО, [c.372]

Теория валентных связей сыграла большую роль в развитии представлений о химической связи, однако ей не хватило внутренней согласованности, ее математический аппарат оказался слишком громоздким и не позволил провести расчеты достаточно сложных молекул. Кроме того, стали известны соединения, строение которых принципиально не согласуется с теорией валентных связей. Например, в молекуле диборана ВаНв число межатомных промежутков В — Н (8) больше числа электронных пар (6) в циклопентадиениле железа Ре (С5Н5)а атом железа связан с 10 атомами углерода, хотя у них и нет 10 электронных пар, необходимых для образования таких связей. Точно так же с точки зрения метода локализованных пар не могли быть описаны соединения, содержащие связи металл — металл (кластеры типа КезС ), соединения нульвалентных металлов (карбонилы типа Сг (С0 ) и т. д. [c.264]

Карбонилы получают взаимодействием тонких порошков металлов и газообразного СО при повышенном давлении и при обычной температуре или при нагревании (200—300 С). По строению их можно pa мaтpивaтfJ как соединения нейтральных атомов с химически активными молекулами СО. Атом железа захватывает 5-элек-троны и образует электронные пары в подуровне й, освобождая при этом 5 валентных орбиталей, как это показано на рис. 184. Вакантные орбитали, гибридизируясь, получают ориентацию тригональной бипирамиды, по вершинам которой и располагаются молекулы СО, вступая в донорно-акцепторную связь с вакантными орбиталями. Подобная структура молекулы иодтверждена экспериментально. [c.386]

Реакционная способность азота. Азот характеризуется малой реакционной способностью. Реакция образования LiзN при взаимодействии с литием и превращение в аммиак в присутствии нитрогеназы, являющейся катализатором,— этими примерами, пожалуй, исчерпываются известные реакции, в которые азот вступает при обычной температуре. Нитрогеназа представляет собой внутрикомплекснре соединение и содержит в качестве центрального атома ионы молибдена и железа, во круг которых координируются ионы серусодержащих аминокислот (цистеин, метионин и др.). Считается, что азот присоединяется к такому центральному атому по типу М—N—Ы, и впоследствии из этого промежуточного соединения образуется аммиак, однако подробности строения фермента и механизм его действия пока еще не вполне ясны. При повышенной температуре получаются азотистые производные ряда металлов, в то время как с водородом образуется аммиак, а с кислородом— разнообразные оксиды азота (N0, ЫОз и др.). [c.98]

Рентгеноструктурный анализ доказал, что ферроцен имеет симметричное относительно центра двухплоскостное строение. Атом железа расположен в центре между двумя параллельными цик-лопентадиенильными кольцами на равном расстоянии от всех 10 атомов углерода. [c.553]

Даже в том случае, когда ни фенокси-радикал, ни перекись не выделены, строение вторичного продукта окисления иногда указывает на промежуточное образование радикала и, по-видимому, фенокси-радикал способен изомеризоваться в радикал с неспаренным электроном у углеродного атома, находящегося в орто- или пара-положении к атому кислорода. Так, р-нафтол окисляется разбавленным водным раствором хлорного железа, образуя 2,2 -диоксидинафтил, или диф-нафтол (бесцветный т. пл. 219 °С), эмпарическая формула которого соответствует димерной форме радикала, яо который имеет связь меж- [c.309]

Тиомочевина и ее производные в процессе кислотного растворения железа частично разлагаются в растворе и, соответственно, на поверхности металла могут находиться как неразложившиеся молекулы, так и продукты их распада. При определенных условиях (в зависимости от концентрации кислоты, типа металла) может наблюдаться или уменьшение эффективности ингибитора во времени или даже стимулирование корроэии металла за счет продуктов распада [ 103,104,109, 243]. В тиомочевине и в ее производных в качестве нуклеофильного (электронодонор-ного) центра выступает атом 5, а не атом N. Истинное строение тиомочевины правильнее выражать биполярной формулой (I). При взаимодействии с кислотами тиомочевина образует соли (П ) [ 32]. Следовательно, в растворах соляной кислоты тиомочевина и ее производные могут находиться в следующем виде [c.77]

С солями некоторых металлов рибофлавин образует нерастворимые, интенсивно окрашенные хелатные, или клешневидные , комплексы, по-ви-димому, по атому азота положения 5 и кислороду карбонильной группы положения 4 точное строение комплексов не установлено. В качестве металлов в таких комплексах участвуют Ag [491, Си+, Ре , Оз , N1 , Си++ 2п , Мп [50—541. Хелатные комплексы с одновалентными металлами более устойчивы, чем с двухвалентными. Следует отметить, что биокаталити-ческая активность многих флавиновых ферментов связана с содержащимися в них ионами металлов, такими, как железо, молибден, медь или марганец [50, 51, 551. [c.510]

Большинство переходных элементов типа Сг, Мп, Ре, Со, Мо дают подобные соединения, которые называют карбонилами металлов. М—С—О имеет линейное строение, и природа связи между молекулой СО с дипольным моментом 0,112Д (табл. 4.1) и нуль-валентным атомом М отличается от характера связи в других комплексных соединениях. Другим интересным соединением является комплекс между неполярной молекулой этилена и ионом Р1(1П) в соли Цейзе К[Р1"С1з(С2Н4)], структура которой оставалась загадкой более 130 лет и выяснена только в 1956 г. В 1952 г. впервые синтезировали соединение Ре(0) быс-(циклопентадиенил)железо [Ре(С5Н5)2], и с тех пор было получено много так называемых низковалентных соединений, имеющих в центре катион с зарядом +1 или +2, нуль-валент-ный атом или катион с зарядом —1 ([Со (СО)5] ). [c.224]

Этим объясняется широкое развитие И. среди переходных металлов по группам, горизонтальным и диагональным рядам пераодаческой системы элементов. В связи с этим при легировании сталей и чугунов главнейшими металлами являются титан, ванадий, хром, марганец, никель, молибден и вольфрам. В первом приближении период решетки твердых растворов аддитивно связан с периодами решеток компонентов. При несовершенном И. с понижением т-ры может происходить распад твердых растворов с образованием двух- или многофазных систем. Подобное яв-.тоние используют для старения металлов, т. е. получения после закалка дисперсноупрочненных сплавов (см. Дасперсноупрочненные материалы), характеризующихся повышенной твердостью, изменением магн. и электр. св-в. В твердых растворах второго рода атомы компонентов отличаются электронным строением и геометрическими характеристиками. В междоузлия металла внедряются атомы неметалла, не изменяя структуры исходного металла (сплава), что предполагает низкую концентрацию внедренных атомов. Твердые растворы внедрения образуют водород, углерод и азот. Содержание углерода в твердом растворе альфа-железа (см. Железо) — 0,025 ат.%, в гамма-железе — 2,03, в твердом растворе ниобия — 0,02 ат.%. Увеличение концентрации усиливает хим. взаимодействие атомов металла и неметалла, изменяет электронную и кристаллическую структуру, вызывает образование внедрения фазы,. Расчет радиусов междоузлий для гексагональных плотноупакованных, гранецентрированных кубических и объемноцентрированных кубических структур позволил сделать вывод о возможности внедрения атомов при гх/гщ < 0,59, где — радиус атома неметалла — радиус ато- [c.487]

В 1945 г. английский физик Поль Дирак предсказал существование частиц необычного строения и даже дал им название позитроний Ps. В 1951 г. были получены первые доказательства существования позитрония. Жизнь позитрония очень коротка — всего 10 с. Позитроний восстанавливает катионы железа(П1) до железа(П), выделяя положительно заряженный электрон (позитрон). Позитроний замещает атомы иода в молекуле и присоединяет атом водорода [c.192]

Отличительная особенность Ре8-белков — строение их активного центра, содержащего негемовое железо, связанное нековалентными связями с кислотолабильной серой и серой, входящей в состав цистеиновых остатков пептидной цепи. Разные типы железосероцентров (Ре8-центры) щироко распространены в клетках. Простейший из них содержит один атом железа, нековалентно связанного в молекуле белка, получивщего название рубредоксина, с четырьмя остатками цистеина (рис. 58,. 4). [c.234]

Строение нонакарбонила железа Рв2 (СО) по данным определения методом дифракции рентгеновских лучей [66] представлено в (VIII). Каждый атом железа расположен в центре октаэдра, а шесть связей Ре—С направлены к шести углам этого окта- [c.103]

В настоящее время наблюдается мощный интеллектуальный подъем в неорганической химии, который сильнее всего затронул те ее области, которые лежат на стыке с соседними дисциплинами химию металлоорганических и бионеорганических соединений, химию твердого тела, биогеохимию и др. Возрастает, в частности, уверенность ученых в том, что неорганические элементы играют важную роль в живых системах. Живые существа вовсе не являются чисто органическими. Они весьма чувствительны к ионам металлов почти всей Периодической системы Д.И. Менделеева. Некоторые ионы играют важнейшую роль в таких жизненно важных процессах, как связывание и транспорт кислорода (железо в гемоглобине), поглощение и конверсия солнечной энергии (магний в хлорофилле, марганец в фотосистеме II, железо в ферродоксине, медь во фта-лоцианине), передача электрических импульсов между клетками (кальций, калий в нервных клетках), мышечное сокращение (кальций), ферментативный катализ (кобальт в витамине В12). Это привело к взрыву творческой активности ученых в области неорганической химии биосистем. Мы начинаем изучать строение ближайшего и дальнего окружения атомов металлов в биосистемах и учимся понимать, как это окружение позволяет атому металла с такой высокой чувствительностью реагировать на изменение pH, давление кислорода, присутствие доноров или акцепторов электронов. [c.158]

Следует упомянуть также и о чрезвычайно интересных работах по 1,3-полимеризации олефинов в присутствии комплексных катализаторов. Югучи и Ивамото [62] изучали полимеризацию пропилена с катализатором, полученным при взаимодействии (С2Н5)дА1 с аддук-том УС14 и ацетилацетонатом железа (1 1). Оказалось, что в зависимости от условий реакции и, в первую очередь, от природы использованного растворителя получался либо полипропилен обычного строения, либо сополимер этилена с пропиленом и даже чистый полиэтилен. Возникновение последних структур возможно при переходе атома водорода от метильной группы к соседнему атому углерода и полимеризации в положении 1,3 [c.184]

Эти выводы, основанные на измерениях значений р/Ст, хорошо согласуются с другими физическими свойствами [66а], в частности с сопоставлением УФ- и ИК-спектров самих гидрокси-соединепий п пх О- п //-метиловых эфиров. Однако сообщалось, что хинолон-4-карбоновая-З кислота существует преимущественно в гидрокспформе. Химические доказательства строения этих соединений многократно обсуждались, включая их реакционную способность в отнощении особенно таких реагентов, как хлорид железа или диазометан, а также изучалось строение образующихся продуктов реакции с целью установления, например, протекает ли алкилирование по атому кислорода или азота. Однако, как отмечалось [666], в случае таутомерных систем подобные доказательства обычно ненаделсны н часто вообще непригодны. [c.235]

Полости для вмещения молекул- гостей в тригидрате хлорида гексаметилизоцианжелеза(П), [Ре(СКСНз)в)С12 ЗН2О образуются комплексными ионами, т. е. они как бы несут ответственность за образование клатратного соединения. Этот катион является октаэдрическим, причем его геометрическая форма обусловлена расположением групп Ре—СК—СН3 [22]. В этом соединении атомы Ге—СК—С образуют почти линейную группу с небольшим отклонением атома углерода метильной группы от прямой. Этот комплексный катион может быть представлен в виде октаэдра, который поставлен на треугольную грань и слегка приплюснут, так что связи, соединяющие центральный атом железа с группами СК—СНд и направленные вверх и вниз, смещены на несколько градусов. Тригональная симметрия сохраняется, и вершина, и основание каждой грани октаэдра образованы треугольниками из метильных групп. Если эти ионы упакованы настолько плотно, насколько возможно при гексагональном строении, то метильные группы одного октаэдра находятся в контакте с близлежащими метильными группами, расположенными в одной плоскости, и с метильными группами ионов, расположенными в подобных плоскостях непосредственно выше и ниже первых. Расположенные выше и ниже метильные группы проникают (насколько это возможно) между ветвями комплексных ионов. Эта вероятно наиболее плотная упаковка катионов занимает пространство, равное объему целой элементарной ячейки, [c.423]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология