Этилен модель молекулы

Рис. 18. Модели молекул алкенов а — этилен б — чис-бутен-2 в — транс-бутен-2

Рис. 27. Модели молекул по Кекуле (Л) н Брнглебу (5) а — этан б — этилен в — ацетилен

Квантовомеханическое представление подтверждается прямыми доказательствами. Методом дифракции электронов, дифракции рентгеновских лучей и спектральными методами было показано, что ацетилен представляет собой линейную молекулу (рис. 8.5). Длина связи С—С в ацетилене равна 1,20 А (12,0-10 нм) по сравнению с 1,34 А (13,4 10" нм) в этилене и 1,54А(15,4-10 нм) в этане. Строение тройной связи, как и двойной, подтверждается (хотя и путем получения отрицательных результатов) данными о числе изомеров. Как видно из моделей, линейное расположение связей делает невозможной геометрическую изомерию действительно, геометрические изомеры, обусловленные наличием тройной связи, неизвестны. [c.230]

Еще два типа простых гибридных орбит углеродного атома важны в органической химии. Гибридизация двух р-орбит с одной в-орбитой дает три одинаковые кр -орбиты, оси симметрии которых находятся в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Ось третьей р-орбиты, которая пе участвовала в гибридизации, перпендикулярна к плоскости трех гибридных орбит. Это тригональное состояние гибридизации было использовано в описании атома углерода, связанного двойной связью, поскольку три группы атомов, связанных ненасыщенным углеродным атомом, лежат в одной плоскости с последним. Такое описание не является единственно возможным, так как плоская модель молекулы, подобной этилену, получается из двух тетраэдров с одним общим ребром. Обе модели предсказывают разные углы между связями. Тригональная гибридизация требует трех одинаковых углов по 120°, а тетраэдрическая приводит к углам Н-С-Н в этилене величиной в 109°. На деле эти углы обычно около 116°. [c.112]

Нетрудно заметить следующую закономерность. Энергия моделей, симметричных относительно оси Oz, выше энергии тех моделей, где изменения положения атомов брома и водорода происходят с одной стороны от плоскости yOz. На основании этого можно сделать вывод, что сначала в этилене происходит перестройка лишь одной группы СН2. Возможно, что вторая группа Hg взаимодействует с атомом брома из другой молекулы брома, находящейся, например, под плоскостью хОу. Действительно, предварительные расчеты показывают, что для системы этилен — две молекулы брома выигрыш в энергии составляет 46 кДж/моль. Этот результат хорошо согласуется с кинетическими особенностями бро-мирования олефинов в неполярных растворителях. [c.137]

Уже давно признано, что в случае ароматических соединений правила аддитивности свойств связей нарушаются. Так, в молекуле бензола все связи СС имеют одинаковую длину (1,40 А), промежуточную между длинами нормальной двойной и ординарной связей, тогда как теплота образования бензола превышает значение, которого можно было бы ожидать для цикло-гексатриена. Объяснение этой кажущейся аномалии было впервые дано Хюккелем [1]. Если бы атомы углерода в бензоле имели такую же геометрию, как в этилене, то можно было бы ожидать, что молекула будет плоской. В модели локализованных связей каждый атом углерода в таком случае должен образовывать а-связи со своими тремя соседями за счет р -гибрид-ных орбиталей тогда ось третьей 2р-орбитали будет перпендикулярна плоскости молекулы, и эта орбиталь может быть использована для образования п-связей с двумя соседними атомами углерода (рис. 5.1). [c.200]

В этих соединениях я-связи пространственно разделены и не взаимодействуют друг с другом, т. е. являются простыми. Появление я-электронов у двух соседних атомов углерода изменяет гибридизацию валентных а-электронов, длину С=С - и С=С -связей и геометрическую структуру молекул. Так, этилен представляет из себя плоскую молекулу, которую чисто условно можно представить моделью, изображенной на рис. 10.2. Из рис. [c.326]

Такая модель этилена предполагает плоское строение его молекулы с углами Н — С — Н, равными 120°. Действительно, этилен представляет собой плоскую молекулу, но углы между связями Н — С — Н оказались [c.134]

Если изобразить теперь в виде таких молекулярных моделей предельный углеводород этан и непредельный углеводород этилен, обладающий двойной связью (рис. 2), то при сопоставлении этих моделей станет очевидным, что для образования второй связи в молекуле этилена силы валентностей должны были значи- [c.30]

Такая модель этилена предполагает плоское строение его молекулы с углами —С—Н, равными 120°. Действительно, этилен представляет собой плоскую молекулу, но углы между связями Н—С—Н оказались в нем равными 116,7°, а не 120°, как следовало ожидать для зр -связи. Пока еще не ясно, достаточно ли этого расхождения для того, чтобы поставить под сомнение изложенные выше представления. [c.163]

Модель гибридизации электронных орбиталей не обязательно распространяют на все орбитали атома. Известны случаи, когда модель требует считать часть орбиталей гибридными, т. е. усредненными по энергиям и дополнительно симметризованными по расположению в пространстве, а часть орбиталей — негибридными. Рассмотрим подобный случай на примере некоторых производных углерода. Известно, что строение таких соединений, как этилен С2Н4 и фосген СОО , объясняют одинаковым характером гибридизации орбиталей атомов углерода в этих молекулах. Из четырех одноэлектронных орбиталей атома углерода (одной 5 и трех р) три орбитали считают гибридными, они образуют своим расположением фигуру правильной трехлучевой звезды (зр -гибридизация), а одна р-орбиталь остается негибридной. Она располагается перпендикулярно к плоскости звезды, как показано иа рис, 21.12. За счет гибридных вр -орбнталей атом углерода образует три ст-связи (две —с атомами других элементов и одну —с соседним углеродным атомом, имеющим аналогично расположенную р-орбиталь). [c.256]

Исследованию роли горячих атомов в радиационнохимических реакциях также уделялось значительное внимание. Так, сравнение радиолиза и фотолиза смеси этилена с иодистым водородом показало, что при радиолизе водородсодержащих веществ возникают атомы водорода, обладающие избытком энергии [67]. В результате присоединения горячих атомов водорода к этилену образуются возбужденные радикалы [68[. В качестве модели горячих атомов использовались атомы отдачи трития [67], что позволило показать роль образования промежуточного комплекса в реакциях частиц, имеющих избыточную энергию. На основе теоретического расчета предложена гипотеза о существовании резонансного сечения реакций горячих атомов с молекулами [69 [. Была сделана попытка количественно связать данные но радиолизу жидких и радиолизу замороженных углеводородов, на основании предположения об образовании горячих атомов [70]. Наряду с этим имеются экспериментальные данные, которые позволяют считать, что реакционная способность тепловых атомов водорода, бомбардирующих поверхность полиэтилена, по отношению к отрыву атома водорода примерно такая же, как и при реакции с углеводородами в газовой фазе [71]. [c.351]

Молекулярноорбитальная модель бензола выглядит следующим образом каждый атом углерода в кольце рассматривается как находящийся в состоянии р2-гибридизации и образующий три р -гибридных о-связи с валентными углами 120°. Все атомы, образующие молекулу, расположены в одной плоскости. На образование трех связей (двух С—С и одной С—II) каждый углеродный атом затрачивает три из четырех своих валентных электронов. Оставшиеся шесть электронов углеродных атомов располагаются на р-орбиталях (оси которых перпендикулярны к плоскости ядра) по одному у каждого атома углерода. Так как атомы углерода находятся на равных расстояниях в кольце, то р-орби-таль центрального атома углерода в любом из трех последовательных атомов образует л-связь, перекрываясь в равной степени с р-орбиталями двух боковых атомов углерода этой тройки. Две образующиеся таким образом молекулярные орбитали сливаются одна с другой с образованием делокализованной молекулярной орбитали (я-орбитали), охватывающей все кольцо, что обеспечивает более стабильное распределение электронной плотности, чем любое другое, при котором электроны рассматриваются попарно локализованными между соседними углеродамч (как в этилене). По этой причине длина связей С—С у бензола лежит между длиной связей простых и двойных, а прочность их значительно выше, чем в этилене. Бензол более стабилен, чем циклогексатриен, структуру которого для бензола предложил Кекуле. Необходимо сообщить довольно большое количество энергии молекуле бензола, чтобы возбудить ее до такого состояния реакционной способности, в котором молекула находилась бы, если бы у нее была структура, предложенная Кекуле. Разность энергий фактической молекулы и структуры Кекуле в основном возникает за счет делокализации я-электронов, и ее называют энергией делокализации молекулы она составляет 36 ккал/моль. [c.21]

Эта же модель используется при описании МО в молекуле этилена. В этом случае 2р-А0 углерода взаимодействуют между собой, давая связывающую (л-) и разрыхляющую (л -) орбитали, составляющие л-СС-связь в этилене. Остающийся набор из одной 2s- и двух 2р-А0 (х, у) заменяется набором трех эквивалентных орбиталей (рис. 5), которые могут быть описаны уравнениями [c.41]

Согласно описанной модели строения этилена, все шесть атомов этой молекулы лежат в одной плоскости, потому что при повороте одной группы — Hj вокруг оси С—С относительно другой такой же группы перекрывание между 2р-орбиталями, образующими молекулярную я-орби-таль, должно было бы ослабиться и двойная связь между атомами углерода стала бы превращаться в простую а-связь. Энергия простой связи С—С в этане равна 347 кДж моль , а энергия двойной связи С—С в этилене достигает 523 кДж моль . Энергия, необходимая для скручивания молекулы этилена на 90 , должна быть равна разности между этими двумя величинами, т.е. 176 кДж мольЭта энергия столь велика, что молекула этилена остается плоской. [c.568]

Расположим две молекулы этилена в дв тс параллельных плоскостях и поместим атом переходного металла конфигурации несколько впереди от плоскости, в которой располагаются четыре атома углерода двух молекул этгшена. Пусть это будет нространственной моделью комплекса ЬпМ(этилен), в котором иронсходит (71 +7т )-цнклодимернзация (не аствующне лиганды на схеме не показаны) [c.2201]

Известно, что энергия двойной связи в этилене меньше удвоенной энергии простой связи. Это было принято объяснять напряжением. Такое объяснение весьма правдоподобно в рамках первоначальной модели (раздел 8.7). Однако, как мы знаем теперь, более правильно считать, что причина заключается в изменении типа гибридизации под влиянием геометрии молекулы. Возникает важный вопрос, всегда ли может таким же путем быть объяснена энергия напряжения (мы пользуемся первоначальной терминологией Бэйера). Ответ на этот вопрос, по-видимому, должен быть отрицательным, как будет видно на примере циклопропана [66]. Циклопропан состоит из трех групп [c.231]

Теория Флори и Хаггинса базируется на решеточной модели, которая игнорирует различия в свободных объемах. Вообще, полимерные молекулы в чистом состоянии пакуются более плотно, чем молекулы нормальных жидкостей. Поэтому, когда молекулы полимера смешиваются с молекулами нормального размера, полимерные молекулы получают возможность осуществлять. вращательные и колебательные движения. В то же самое время меньшие по размеру молекулы растворителя частично, теряют такую возможность. Для учета этих эффектов Флори [27] и Паттерсоном, которые основывались на идеях, выдвинутых При-гожиным [72], разработана теория уравнения состояния полимерных растворов. Новая.теория более сложна, однако, в отличие от прежней, она может, хотя и не очень точно, описывать некоторые формы фазового равновесия компонентов, наблюдаемые в полимерных растворах. В частности, она способна объяснить то, что некоторые системы йолимер—растворитель могут проявлять нижние критические температуры, точно также как и верхние критические температуры (см, рис. 8.17). Инженерные приложения новой теории развивались только в последнее время. Исходные положения их даны Боннером [12], Бонди [10], а также Тапавища и Праусницем [85]. Приложение ее к фазовому равновесию в системе полиэтилен—этилен при высоких давлениях рассматривалось Боннером и др. [12], [c.339]

Если изобразить теперь в виде таких молекулярных моделей предельный углеводород этан и непредельный углеводород этилен, обладающий двойной связью (рис. 2), то при сопоставлении этих моделей станет очевидным, что для образования второй связи в молекуле этилена силы валентностей должны были зна чительно отклониться от своих прежних направлений. Это резхкое изменение естественных направлений сил сродства углерода обусловливает возникновение известного напряжения в системе. Благодаря этому силы, связывающие углеродные атомы, становятся менее прочными, легко разрываются, что и объясняет склонность непредельных соединений к различным реакциям присоединения. [c.33]

Из структурных данных для низкомолекулярных кислородных комплексов следует, что электронная структура связанного кислорода определяется не только стереохимическими деталями. Модели Полинга [173, 174] и супероксид-аниона [179, 180] приводят к одинаковой стереохимии координированного кислорода с расстоянием 0—0, большим, чем в свободной молекуле кислорода. Увеличение расстояния О—О, ожидаемое в рамках модели супероксид-иона, было недавно показано экспериментально при определении структуры комплекса o[N, М -этилен-быс-(бензоилацетон-иминид)] — (пиридин)Ог [181]. В этом мономерном кислородном комплексе угол Со—О—О составляет 126° и расстояние О—О (126 пм) практически совпадает с расстоянием, наблюдаемым для супероксид-аниона. Кроме того, методами рентгеноструктурного анализа [182] соли Васка 1г(0г)С1(С0) [Р(СбН5)з]г — синтетического переносчика молекулярного кислорода [1831 — показано, что, хотя оба атома кислорода эквидистантны относительно катиона иридия(П), т. е. связывание кислорода происходит в соответствии с моделью Гриффита [175], наблюдается увеличение расстояния 0—0 до 130 пм. При связывании кислорода этот комплекс остается диамагнитным 183]. Следовательно, на основании только стереохимических данных нельзя однозначно определить электронную структуру связи, образующейся при обратимом присоединении молекулы кислорода к гемовому железу. [c.74]

Многочисленные этиленсодержащие комплексы двухвалентной платины были синтезированы в 30-х годах . Большая заслуга в получении и химическом исследовании этих соединений принадле.жит А. Д. Гельман [6]. Основываясь на химическом поведении полученных соединений и общепринятых представлениях о химической связи, А. Д. Гельман предполагала, что этилен присоединяется к платине одним из двух атомов углерода, делая их химически неравноценными друг другу. В 1953 г. Чатт и Данкисон [71 на основе модели, предложенной ранее Дьюаром для комплексов серебра [8], и особенностей ИК-спектров ряда соединений платины этого класса предложили модель, в которой предполагалось образование связи Р1 с молекулой этилена в целом. [c.6]

Заметим, что модель Бартелла отнюдь не является общей — она не позволяет предсказывать длины любых связей. Так, в цитируемой работе двойные связи в этилене, изобутилене и т. д. считались нерастяжимыми фиксировались и длины связей цикло-пропанового кольца в молекуле 1,1-диметилциклопропана. Это допущение легко понять модель, основанная на предположении [c.215]

Исходя из электростатической модели, можно было бы ожидать, что переход от Ag+ к двухвалентному катиону d + приведет к росту теплот адсорбции непредельных углеводородов, тем более, что радиус иона d + меньше радиуса Ag+. Однако, fno 8, 316], теплота адсорбции этилена на d-X заметно ниже, чем на Ag-X. В отличие от Ag-X, этилен может быть полностью удален из внутрикристаллического цростравства цеолита d-X откачкой чри 200 °С. Предполагается [8], что в случае меньших по размеру ионов d + уже не обеспечивается эффективное перекры1вание 4 -орбиталей катионов и л -орбиталей этилена, и взаимодействие осуществляется лишь между бхр-орбиталями и я-электронами этилена. В результате молекулы С2Н4 на цеолите d-X, в отличие от адсорбированных на цеолите Ag-X, сохраняют вращение. По 8], различия в теплотах адсорбции этилена на цеолитах Ag-X и d-X могут быть связаны и с тем, что ионы d + не должны занимать позиций непосредственно в больших полостях фожазита. [c.208]

Краткое наглядное пояснение электронной структуры этилена оказалось полезным еще при обсуждении двойной связи (разд. 6.3.2, часть I). Этилен и многие другие органические молекулы с сопряженными двойными связями можно рассматривать при помощи очень упрощенного метода МО — метода МО Хюккеля (МОХ). В основе метода лежит следующее. Многие физические свойства рассматриваемых соединений, особенно электронные спектры, а также магнитные свойства и дипольные моменты, определяются в основном тс-связями, образованными рг-электронами атомов углерода. Эти делокализо-ванные связи распространяются в большей или меньшей степени на всю молекулу, и это обстоятельство хорошо соответствует модели метода МО. Таким образом, метод МОХ учитывает только эти тс-электроны. [c.222]

Структурные электронные формулы, или формулы строения, это формулы, в которых каждая связующая электронная пара изображается чертой (штрихом). Они, как и электронные формулы, показывают порядок соединения атомов в молекуле, их взаимосвязь друг с другом. Для упрощения структурные формулы принято изображать в сокращенном виде, отмечая только связи между атомами,образующими цепь. Например, этан СНз—СНз, этилен СН2=СНг, ацетилен СН=СН, бутан СНз—СНз—СНз—СНд. Структурная формула не указывает пространственного расположения атомов в молекулах, как правило, довольно сложного. Показать его можно с помощью моделей — шаростерл невых н масштабных (рис. 3.20). У первых шарики- [c.72]

Если сравнить формулу этана и соответствующего углеводорода с двойной связью, называемого этиленом, видно, что этилен беднее этана на два атома водорода. Если сравнить эти две молекулы при помощи тетраэдрических моделей, получится следующее. Каждая из них состоих из двух тетраэдров два тетраэдра, образующие молекулу этана, соприкасаются вершинами (рис. 8), между углеродными атомами простая связь, на образование которой затрачивается по одной единице валентности каждого углеродного атома остальные шесть вершин двух тетраэдров заняты водородными атомами. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология