Углерод ионизационные потенциалы

Вычислите относительную электроотрицательность углерода, первый ионизационный потенциал углерода равен 11,26 В, а его сродство к электрону 1,12 эВ. [c.30]

НЫЙ потенциал 19,7 эв. Последние два электрона являются свободной парой и занимают Зо-орбиталь, которая образована 2х-и 2р .-орбиталями углерода. Эта орбиталь принадлежит атому углерода и направлена от атома кислорода вдоль проекции на ось между ядрами. Электроны на этой орбитали имеют минимальный для окиси углерода ионизационный потенциал (14 эв). [c.65]

В случае карбонильных соединений нелегко решить вопрос, какой именно электрон отщепляется при ионизации участвующий в образовании я-связи или же из неподеленной пары кислорода. Поскольку вклад 5-ком-поненты в гибридизованную орбиту неподеленной пары у карбонила больше, чем у кислорода в спирте или простом эфире, то можно было бы ожидать, что оторвать электрон из неподеленной пары карбонила будет труднее. Однако это соображение не дает прямого ответа на интересующий нас вопрос более того, против него можно выдвинуть возражения. Ионизационные потенциалы альдегидов и кетонов (табл. 11) изменяются симбатно ионизационным потенциалам соответствующих алкенов. Это как будто позволяет предположить, что при ионизации карбонил теряет электрон из я-связывающей пары. В таком случае то, что ионизационный потенциал карбонильных соединений на несколько десятых долей электронвольта выше, чем у соответствующих алкенов, являлось бы следствием большей электроотрицательности кислорода по сравнению с углеродом. Тем не менее можно считать почти доказанным, что при ионизации отщепляется именно электрон неподеленной пары кислорода. Акролеин имеет более высокий ионизационный потенциал 10,10 эб), чем пропионовый альдегид (9,98 эв). Если бы иониза- [c.27]

В спектрах соединений фтора одним из наиболее часто встречающихся ионо В — продуктов перегруппировки — является ион СР , но появление его в спектре не может служить признаком наличия группы СРз в неионизированной молекуле. Прайс полагает, что ион СРз — плоский, и ионизация соответствует отрыву разрыхляющего р-л-электрона от агома углерода. Ион стабилизирован за счет сопряжения это понижает энергию процесса и приводит к тому, что ионизационный потенциал почти такой же, как и для метильного радикала, несмотря на сильное индукционное влияние атомов фтора. Образующийся ион имеет полностью заполненную оболочку, которая обусловливает его высокую прочность и значительное содержание в масс-спектрах фторорганических соединений. Эти же рассуждения справедливы для иона СР+, который также очень распространен. [c.277]

Для адсорбции СО требуется вначале образование ст-связи путем смещения неподеленной пары электронов углерода (ионизационный потенциал равен 11,2 эв) на вакантную орбиталь с последующей обратной отдачей [c.55]

Как видно из табл. 26, у углерода самый малый для элементов этой группы радиус атома, высокий ионизационный потенциал, большая температура плавления. Это характерно для типичного неметалла. Типичным неметаллом является также кремний. У германия проявляются некоторые металлические свойства, а олово и свинец — металлы. Они больше сходны по свойствам друг с другом, чем с германием. Сказывается экранирующее действие электронных подуровней, снижающих притяжение валентных электронов к ядру атома. Например, по электропроводности белое олово и свинец — проводники, германий, кремний и серое олово (а-Зп) — полупроводники, а углерод в виде алмаза — диэлектрик. [c.231]

Когда концентрация примесей в пробе достаточно высока (20 примесей по 0,5% каждая), температура дуги определяется уже не парами углеро,да, а парами этих примесей в облаке, эффективный ионизационный потенциал которых ниже, чем потенциал ионизации углерода. Температура такой дуги является без буфера оптимальной для возбуждения атомов цинка и сурьмы. В этих условиях при введении даже сравнительно небольшого количества фтористого лития чувствительность анализа снижается. [c.99]

Принятие более низкого значения ионизационного потенциала трифторметильного радикала, как предложили некоторые авторы , вызвало бы необходимость гипотезы о том, что энергия диссоциации фтор-углеродной связи невероятно высока (около 140 ккал) или что процессы диссоциации при электронном ударе в четырехфтористом углероде и особенно в трифторметане протекают с образованием возбужденных осколков. Последнее предположение находится в противоречии с обычными примерами процессов диссоциации, в результате которых наряду с радикал-ионом образуется единственный атом. [c.361]

Поэтому введение метильной группы к концевому атому углерода значительно сильнее влияет на величину ионизационного потенциала (А/ = = 0,45 эв), чем такое же замещение у центрального атома углерода (Д/ = = 0,13 эв). Отметим также, что уменьшение ионизационного потенциала в результате введения метильной группы гораздо больше при переходе от метила к этилу (Д/ ==1,17 эв), чем от метила к а-метилаллилу (Л/ = = 0,45 эв). В первом случае метильная группа способствует стабилизации атома углерода, имеющего целый положительный заряд, а во втором она стабилизирует атом углерода, заряд на котором составляет около +0,5. [c.14]

Ацетилен в смеси с инертными газами, такими, как азот, гелий, неон, аргон, криптон или ксенон, облучали а-частицами. В каждом случае скорость полимеризации пропорциональна общему числу ионов, образующихся из ацетилена и инертного газа [L38]. Аналогичный эффект наблюдается и при облучении рентгеновскими лучами [РЗ]. Все инертные газы имеют ионизационный потенциал более высокий, чем потенциал ацетилена, а поэтому перенос положительного заряда к ацетилену является вполне вероятной стадией. Бензол, у которого ионизационный потенциал ниже, чем у ацетилена, замедляет полимеризацию [L45]. Первоначально полагали, что эти факты указывают на то, что полимеризация обусловлена только ионизацией [L34, L35]. Однако отношение энергии, необходимой для образования пары ионов, к ионизационному потенциалу постоянно, по крайней мере для инертных газов, и составляет 1,7. Таким образом, возможно, что возбужденные состояния могут принимать участие в полимеризации ацетилена, при условии, что доля их участия постоянна по отношению к доле участия ионов [L36], Двуокись углерода ведет себя аналогично инертным газам, однако она, по-видимому, менее эффективна в отношении переноса ионизации (или, может [c.108]

В большинстве случаев в ионном источнике органические молекулы подвергаются воздействиям, энергия которых заметно превышает энергию связей. В наиболее распространенных масс-спектрометрах, в которых ионизация осуществляется путем соударения молекул с быстро движущимися электронами, энергия последних достигает 70 зв, что намного превышает не только ионизационный потенциал углерода (11,4 зв), но и энергию самых прочных связей, встречающихся в органических соединениях [8]. В масс-спектре органических веществ обычно, кроме молекулярного иона, возникающего при отрыве электрона от всей молекулы, наблюдают сигналы частиц с меньшей массой, называемых осколочными ионами. Последние возникают в результате разрыва химических связей в анализируемом соединении и отщепления от него отдельных радикалов и групп атомов. [c.177]

В атомах кремния, германия и а-олова расстояние валентных электронов от ядра больше, чем в атоме углерода, и поэтому связь с ядром меньше. Это проявляется как в уменьшении первого ионизационного потенциала, так и в уменьшении величины физических констант, характеризующих прочность связей температуры плавления, ширины запрещенной зоны. При переходе от алмаза к серому олову все больше проявляются металлические свойства (блеск, электропроводность). Это может быть следствием только того, что жесткость и направленность ковалентных связей все более снижаются. [c.48]

В работе [234] отмечается, что количество электронов атомов неметалла, участвующих в организации металлической связи, тем больше, чем выше дефектность d-уровня металла и способность к отдаче электронов атомами внедряющегося неметалла, т. е. чем ниже в последнем случае ионизационный потенциал. В то же время рентгеноспектральными исследованиями показано, что ковалентная связь в карбидах значительно преобладает над металлической. При этом электроны углерода участвуют только в пространственно насыщенных ковалентных гибридных связях, но не в форме sp , как в случае алмаза, а в форме d sp , обеспечивающей устойчивость решетки карбида. [c.67]

В связи с тем, что электроотрицательность (ионизационный потенциал, табл. 3) атома кислорода больше, чем атома углеро- с = и да, образующиеся МО не симметричны связывающие МО смещены к атому О, а разрыхляющие — к Рх атому С. Это значит, что в невозбужденном состоянии электроны с преимущественно находятся вблизи атома О, а в возбужденном — вблизи атома С, т. е. при а а -и и -> т -переходах электрон переносится от атома кислорода к атому углерода. [c.69]

Если молекула хемосорбируется без диссоциации, что наблюдается для окиси углерода на некоторых металлах, то можгю построить подобные же кривые потенциальной энергии DFG, изображающей эту молекулу в некотором возбужденном состоянии и способную к образованию связи с поверхностью. Более того, подобные кривые можно построить для изображения ионизации атомов или молекул. Так, например, если атом водорода потерял электрон, перешедший к металлу, то необходимая для этого энергия равна el —е ф, где / — ионизационный потенциал водорода, а ф — работа выхода металла. Ион и его заряд-изображение в металле притягиваются и дают энергию изображения , равную e lAR, где 2Я — расстояние между ионом и его изображением. Поэтому энергия [c.180]

Как уже указывалось, вследствие неустойчивости молекулярных ионов для перфторпарафинов не могли быть получены удовлетворительные значения потенциала ионизации. Тем не менее Гольдштейн предложил для ионизационного потенциала четырехфтористого углерода значение 17,8 эв. Вряд ли это значение является точным, так как оно слишком близко к величине потенциала ионизации самого фтора. Согласно Добелю и Дан-кану 5, потенциал ионизации равен 14,21 эв, что соответствует результатам их собственных наблюдений границы непрерывного поглощения в вакуумной ультрафиолетовой области спектра четырехфторнстого углерода. [c.280]

В работе [32] проведено сравнительное исследование каталитической активности металлического хрома,а также карбидов СгдС2 и Сг,Сд при ароматизации к-гексана ик-октана. Было обнаружено отсутствие каталитической активности у хрома и ароматизирующая способность у обоих карбидов хрома, причем Сг Сз оказался более активным. Отсутствие каталитической активности у хрома может быть связано с тем обстоятельством,что,несмотря на наличие у хрома формально средней по величине акцепторной способности, при окружении его соседними атомами в кристаллической решетке металла осуществляется образование стабильной конфигурации Принятие я-электронов,например водорода в реакциях дегидрогенизации,при этом сильно затруднено или вообще невозможно, что и показано на опыте [33] значительно легче может происходить отдача х-электронов и появляться каталитическая активность в соответствующих реакциях. При образовании карбидов хрома эта стабильная конфигурация нарушается и происходит донорно-акценторное взаимодействие между атомами хрома и углерода, которое сводится к передаче внешних (главным образом 4 ) электронов хрома на коллективизацию с р-электронами углерода. При этом в связи с относительно небольшой величиной для хрома и высоким ионизационным потенциалом атомов углерода вероятен не только переход х-электро-нов хрома в направлении остова атома углерода, но и частичное нарушение 3( -конфигурации с соответственным повышением акцепторной способности хрома. С повышением относительного содержания углерода в карбидных фазах хрома увеличивается вероятность образования связей между атомами углерода (что следует также из усложнения структурных мотивов атомов углерода при увеличении отношения С/Сг), которые стремятся в пределе к образованию устойчивой конфигурации типа характерной для алмаза (что эквивалентно резкому повышению ионизационного потенциала атомов углерода), и в конечном счете ко все большей возможности нарушения 3 -конфигурации атомов хрома. Это вызывает резкий рост каталитической активности при переходе от хрома к его карбидам, в которых атомы углерода образуют цепи. В случае окиси хрома, вследствие высокого ионизационного потенциала кислорода, коллективированные электроны хрома и кислорода резко смещены в направлении атомов кислорода, что содействует нарушению устойчивой конфигурации -электронов хрома, повышает акцепторную способность его остова и вызывает высокую каталитическую способность окиси хрома, например в реакциях типа дегидроциклизации парафиновых углеводородов. Исходя из этого окислы вообще должны обладать относительно высокими каталитическими свойствами, особенно низшие окислы переходных металлов, так как высшие окислы, как правило, являются полупроводниками с большой шириной запрещенной зоны, затрудняющеь электронные переходы. Последнее относится и к некоторым другим тугоплавким фазам в областях их гомогенности, когда при уменьшении содержания неметалла в пределах этих областей появляются энергетические разрывы, как это происходит, например, для нитридов титана и циркония [33—35]. [c.243]

Нельзя, однако, считать сверхсопряжение единственной причиной указанного сдвига. К тем же последствиям приводит индуктивный эффект. Он возникает, например, в метилэтилене, так как тригонально гибридизованный атом углерода двойной связи более электроотрицателен, чем тетраэдрически гибридизованный атом углерода метильной группы (раздел 8.9), и, следовательно, а-связь между двумя данными атомами углерода имеет слабо полярный характер, причем а-заряд смещается к атому углерода этилена. Этот избыточный заряд отталкивает л -электроны двойной связи и понижает их ионизационный потенциал так же, как и в карбонильных связях (табл. 15, стр. 210). Без сомнения, в этом состоит одна из причин понижения ионизационного потенциала от 10,51 до 9,73 53 при переходе от этилена к пропилену. Однако, как мы увидим ниже, имеются и другие причины. [c.379]

Точная оценка адсорбционного потенциала из уравнения (65) невозможна потому, что нахватает некоторых экспериментальных величин, В частности, неизвестно значение У для адсорбента, и в дейстбителыю-сти в этом случае замена на одно характеристическое колебание всех различных колебаний, которые могут осуществляться в адсорбенте, не является допустимой. Тем не менее, для того чтобы показать, по крайней мере, порядок величины р , Лондон вычислил теплоты адсорбции ряда газов на угле, применяя для 7 ионизационный потенциал углерода и вычисляя а из его атомной рефракции. Значение N было получено при допущении, что истинная плотность угля такая же, как у графита. Относительно расстояния г между атомом углерода в поверхности и молекулой адсорбируемого вещества было принято, что оно составляется из двух частей [c.281]

Минков. Д-р Онгкиехонг ссылается на механизм Штерна для ионизации в органических пламенах, основанный на присутствии мельчайших частиц углерода, которые имеют чрезвычайно низкую работу выхода, и приходит к выводу, что ионизационный потенциал компонентов не должен иметь большого значения. Мне хотелось бы вначале сделать некоторые замечания по этому вопросу, а далее рассмотреть проблемы, связанные с присутствием ионов в избытке по сравнению с равновесными концентрациями. [c.24]

Коулсон (1961) описывает молекулярные орбитали и их заселение электронами следующим образом. Два электрона занимают 1а-молекулярную орбиталь, образованную из 2х-орбитали кислорода и 2з- и 2рз--орбиталей углерода. Электроны связаны достаточно прочно ионизационный потенциал составляет 43 эв. Электронная плотность этой орбитали концентрируется между ядрами с некоторым смещением в сторону ядра кислорода. Имеются молекулярные 1лу- и 1лг-0рбитали, каждая из которых занята двумя электронами, построенные из атомных орбиталей и р углерода и кислорода. Для этих молекулярных орбиталей электронная плотность также максимальна вблизи атома кислорода. Ионизационный потенциал для этих электронов 16,6 эв. [c.64]

Указанной фоновой концентрацией электронов определяется наименьшая концентрация электронов, зарегистрированная в окислительных и стехиометрических пламенах. В восстановительных углеводородных пламенах наименьшая концентрация электронов оказывается на порядок выше — до 3,6-10 ° электр1см . Эту особенность объясняют термической ионизацией образующихся в пламени при недостатке кислорода частичек углерода, имеющих размеры 100—1000 А. Эффективный ионизационный потенциал частичек, измеренный в работе [10] по концентрации электронов в оксиацетиленовом пламени, составляет 8,5 эв (средняя величина между потен- [c.190]

Ионизационные потенциалы алкильных радикалов, по-видимому, уменьшаются с ростом длины цепи. Характерен, например, следующий ряд значений 1 этил 8,78 эв, пропил 8,69 эв, бутил 8,64 эв. Правда, изменение ионизационного потенциала здесь лежит в пределах ошибки опыта и, кроме того, известно исключение из общего правила (изопропил 7,90 эв, втор-бутил 7,93 эв). Тем не менее такая тенденция наблюдается для различных классов соединений (см. ниже). По-видимому, она отражает рассредоточи-вание положительного заряда по всему иону иными словами, электроны алифатической цепи способствуют уменьшению электронной ненасыщен-ности трехвалентного углерода. Подобное влияние увеличения размеров системы на ионизационный потенциал проявляется и в ряду циклоалкильных радикалов (табл. 6). [c.18]

Ионизационный потенциал циклопропильного радикала выше, чем у изопропильного. Этого следовало ожидать, так как в данной циклической системе неспаренный электрон занимает гибридизованную орбиту с большим вкладом 5-компоненты. Однако разность этих ионизационных потенциалов равна всего лишь 0,15 эв. Это меньше, чем разность свободных энергий активации для ацетолиза изопропил- и циклопропилтозилата (0,3 эв) [33, 34]. Такое значительное различие показывает, что при обсуждении реакций в растворах данными по ионизационным потенциалам следует пользоваться с осторожностью. Напомним, что в цикл превращений, рассмотренный выше, входит гомолиз связи К — X. В данном случае энергия диссоциации связи С — X, примыкающей к циклопропановому кольцу, несомненно, больше, чем энергия диссоциации такой же связи с участием обычного тетраэдрического атома углерода. Это обусловлено возрастанием вклада х-орбиты в гибридизованную связь С — X в циклопропильной системе по сравнению с ациклической молекулой. [c.18]

Обратимся теперь к мезомерному эффекту, или эффекту сопряжения. Здесь надо принять во внимание, что я-электроны двойной связи могут быть способны к миграции на заместитель X, а я-электроны от X должны будут мигрировать в область С=С-связи. В терминах метода МО это означает, что теперь нас интересуют разрешенные молекулярные орбитали не прежней двухцентровой системы С=С, а трехцентровой системы X—С=С. Полный 2ря-элек-тронный расчет заключается теперь в составлении детерминантного уравнения из трех строк и столбцов, очень похожего на уравнение (229), за исключением того, что кулоновский терм для атома заместителя будет иным, чем для атома углерода д. Уже указывалось, что в грубом приближении а является мерой ионизационного потенциала атома. Поэтому, во всяком случае для фтора и хлора, ах > с - счастью, однако, можно объяснить энергию молекулярных орбиталей не прибегая к прямому решению этого детерминантного уравнения. На рис. 25 слева приведены энергии при = 0. Физически это означает, что отсутствует делокализация электронов в заместителе и двойной связи. Так как > , энергия орбиталей атома X лежит ниже, чем для двойной связи. (Строго говоря, требуется, конечно, выполнение условия с + Р I х с Однако и это неравенство соблюдается почти всегда.) Теперь справа показано, что происходит, когда мы допускаем делокализацию и эффективно смешиваем орбитали, показанные слева. Общее правило [42] состоит в том, что при смешении такого рода энергии ведут себя так, как будто они отталкиваются друг от друга на энергетической диаграмме. Это означает, что энергия связи С=С е+ сдвигается вверх от энергии X что должно привести также к небольшому сдвигу вверх и е . В результате разность энергий е —е+ уменьшается. Таким образом, наблюдается сдвиг поглощения в красную, т. е. длинноволновую область. [c.94]

Показано, что значения энергий активации дн( )фузии бора, углерода и кремния в переходные металлы связаны с величиной ионизационного потенциала диффундирующего металлоида и степенью недостроенности -электронных подуровней переходных металлов и хорошо согласуются с физическими константами как переходных металлов, так и соответствующих боридных, карбидных и силицидных фаз. [c.88]

Исходя из электронной конфигурации ат<жа кислорода в основном состоянии (15 2 2р у трудно ожидать, что он может находиться подобно атому углерода в состоянии 2з 2/ -гибридизации. Для этого он должен лишиться двух электронов и перейти в ион 0+ -с электронной конфигурацией Так как второй ионизационный, потенциал кислорода равен 35,15 эв, а окружаюище электрон атомы имеют сравнительно слабое сродство к нему, то предполагаемая ситуация практически невозможна. j [c.98]

Статическая диэлектрическая постоянная Si равна 10,2, что больше оптической диэлектрической проницаемости (6,8). Это свидетельствует об определенной доле ионной связи в карбиде кремния. Поскольку первый ионизационный потенциал углерода (11,24 эв) больше, чем у кремния (8,14 эб), роль аниоиообразователя выполняют атомы углерода, степень смещения электронного облака к которым и определяет долю ионности связи. [c.229]

Поэтому можно допустить, что у четырехсвязного Н -иона также происходит гибридизация одной 5- и трех р-связей, т. е. образуется гибридизованный 5р -тип связи. По сравнению с трехвалентным азотом в аммиаке и его производных, где имеются три р-связи, это означает рост энергии связи для всех четырех 5р -связей аммониевых соединений, а также образование тетраэдра, полностью соответствующего пространственному строению четырехсвязного атома углерода. Можно показать, что каждая из связей N—Н в аммониевой структуре [НН4] имеет энергию связи примерно на 28 ккал ббльшую, чем в ННз. Другими факторами, стабилизирующими аммониевую структуру, являются, например, повышение энергии связи в молекуле НН4С1 из-за разности Е сродстве к электрону с галоидом, куло-новская энергия ионной связи NHf — галоид , а также ионизационный потенциал аммиака. Таким образом, становится понятным, почему аммониевые соединения легко образуются и очень устойчивы. [c.194]

Следовательно, изменение общей энергетики процесса (т. е. энергии гетеролитической диссоциации) в зависимости от природы К определяется двумя величинами (1) энергией диссоциации (гомолитической) НХ, которая включает регибридизацию и создание новой конфигурации атомов радикала Н с плоским тригональным расположением связей около атома углерода, с которым была ранее связана группа X, и (2) ионизационным потенциалом К . Как можно видеть из табл. 4.4, энергии диссоциации алкилпроизводных не должны быть столь чувствительны к природе К, как ионизационные потенциалы, за исключением тех случаев, когда имеются значительные стерические взаимодействия между К и X (разд. 3.1), но это положение меняется при переходе к аллильным, бензильным и аналогичным системам, диссоциация которых сопровождается гораздо более глубокими изменениями электронной структуры системы. Для всех систем ионизационный потенциал должен отражать способность системы модифицироваться таким образом, чтобы минимизировать свою энергию. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология