Электронная устойчивость

Ковалентные связи наиболее широко представлены в органических соединениях. Это обусловлено природой элемента углерода, обладающего четырьмя валентными электронами и способного ковалентно связываться с атомами различных других элементов, приобретая при этом, в результате обобщения электронов, устойчивый электронный октет. Так, например, атом углерода может ковалентно соединяться с четырьмя атомами водорода, образуя молекулу простейшего углеводорода метана. В молекуле метана каждый из электронов атома углерода вместе с валентным электроном одного из атомов водорода образует электронную пару, находящуюся в совместном владении атомов углерода и водорода и осуществляющую их связь. Электронное строение метана можно изобразить условной схемой [c.23]

Подоболочки электронов. Каждая оболочка может быть занята любым числом электронов вплоть до максимального значения для данной оболочки. Конфигурации из 2, 8, 18 и 32 электронов в оболочке являются, однако, наиболее устойчивыми так, 7У-оболочка криптона содержит 8 электронов, ксенона — 18 и радона — 32 электрона. Устойчивость этих чисел электронов обусловлена тем, что каждая оболочка (за исключением ЛГ-оболочки) состоит из двух или более подоболочек, обладающих различной устойчивостью. -оболочка содержит 25-подоболочку из двух электронов и 2р-под- [c.178]

Два атома водорода, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, не оказывают взаимного влияния. Но при сближении они начинают взаимодействовать. Два ядра с одинаковыми положительными зарядами отталкиваются, и два электронных облака также отталкиваются друг от друга. Однако самым важным взаимодействием оказывается притяжение между ядром одного атома и электронным облаком другого атома. При сближении атомов их электронные облака втягиваются в область между ядрами (рис. 12-1, г). Комбинация двух ядер и двух электронов устойчивее (имеет более низкую энергию), чем два изолированных ядра, каждое со своим электроном. Чем больше сближаются ядра, тем больше возрастает в пространстве между ними электронная плотность, тем ниже становится [c.511]

Обращает на себя внимание почти полное совпадение цвета гидратированных ионов элементов-аналогов (диад). В действительности речь здесь идет об окрашенности аквакомплексов Э . Аналогия в их окраске свидетельствует о том, что механизм комплексообразования с молекулами воды и характер участия электронных /- и -орбиталей элементов диад одинаков. Конечно, трудно говорить о полном совпадении значений энергий Гиббса образования трифторидов, так как они велики. Кроме того, от элемента к элементу энергия Гиббса образования трифторидов практически мало меняется, так как лантаноиды характеризуются примерно одинаковой химической активностью. Но нельзя не отметить факт явно заниженных значений указанных характеристик для замыкающих каждый внутренний период элементов — европия и иттербия. Интерпретация этого факта та же — стаби.льность наполовину и полностью заселенных 4/орбиталей, что и делает эти элементы менее активными по отношению к акцепторам электронов. Устойчивые 4/ - и 4/-оболочки имеют также Ьа и 0<1, которыми начинаются семерки элементов. Но у этих элементов в отличие от Ей и УЬ имеется по одному электрону на 5 -орбитали, который вместе с бл -электронами определяет их электроположительную активность. [c.352]

Европий и иттербий благодаря их склонности использовать для образования связи только б5-электроны (устойчивость 4Р- п 4/ -конфигураций) образуют. . . (менее, более) плотные кристаллические структуры. [c.378]

В ряду ТЬ—Ра—и—Мр—Ри наблюдается повышение максимально возможной степени окисления элемента от +4 до +8. Это обстоятельство, как было отмечено, связано с конкуренцией 5/- и б /-орбиталей. В образовании производных высших степеней окисления участвуют все электроны незавершенных й и /-оболочек, а также 7з-электроны. Устойчивость высших степеней окисления от ТЬ к и растет, а для Ыр и Ри уменьшается. [c.445]

В гл. 5 указывалось, что 25-электрон устойчивее 2р-электрона. [c.146]

Электронная конфигурация атомов в основном состоянии— ls 25 2p 35 3p 3d 45 в атоме имеются четыре валентных электрона Устойчивость состояния окисления уменьшается от Ti (IV) к Ti (III) и Ti (II). [c.119]

Понятие ковалентной связи. 8- или 18-электронная устойчивая оболочка атома может быть получена не только за счет отдачи избыточных (сверх восьми или восемнадцати) наружных валентных электронов или принятия в наружную оболочку недостающих (до восьми) электронов, [c.205]

Правило устойчивости тогда таково (4к-f 2) электрона устойчивы в системе Хюккеля, а 4и электронов устойчивы в системе Мёбиуса, причем п—целое число, включая нуль [47]. Любая система, в которой число электронов не следует правилу, является системой с неустойчивым переходным состоянием. Поэтому реакция через такой активированный комплекс запрещена или невыгодна. [c.138]

Вторая группа элементов включает переходные металлы, для которых характерна достройка глубоко лежащих - и /-состояний. Согласно работам [9, 13], устойчивые конфигурации -электронов — и энергетическая стабильность их повышается с ростом главного квантового числа -электронов. Для /-электронов устойчивыми конфигурациями являются / , / и f [4], характер изменения энергетической стабильности которых тот же, что и для конфигураций -электронов. [c.13]

Фтор-элемент из подгруппы галогенов, в которую входят также хлор, бром, иод и искусственно полученный астат. Атомы галогенов построены таким образом, что на внешней электронной оболочке находится семь электронов. Устойчивое состояние подразумевает наличие восьми электронов-октета. Такую структуру фтор (как и другие галогены) может реализовать при объединении неспаренных электронов двух атомов [c.18]

В атомах инертных элементов внешний электронный слой укомплектован электронами устойчивой конфигурации два у гелия и по восьми у неона, аргона, криптона, ксенона и радона. Это и обусловливает их химическую инертность. При низких температурах неустойчивые соединения типа гидратов образуются у некоторых инертных элементов (Аг бНгО Кг-бНгО Хе-бНгО Кп бНгО), гидраты же гелия и неона до сих пор получить не удалось . [c.255]

Немецкий физик Коссель в 1915 г. предложил модель химической связи, основанную на модели атома Бора. В связи с тем, что химически инертные газы содержат во внешнем слое 2 или 8 электронов, атомам было приписано стремление к образованию 2- или 8-электронных устойчивых оболочек. Атомы металлов отдают электроны, приобретая устойчивую 8-электронную конфигурацию предыдущего благородного газа. Неметаллы могут присоединять электроны до достижения 8-электронной конфигурации последующего инертного газа. Однако неметаллы, кроме фтора, могут и отдавать электроны. На рис. 4 показана [c.11]

Мы уже неоднократно отмечали, что для элементов группы 8А характерна химическая инертность. До сих пор мы обсуждали главным образом физические свойства этих элементов, как, например, при изучении межмолекулярных сил в разд. 11.5, ч. 1. Согласно теории химической связи Льюиса, высокая инертность благородных газов обусловлена наличием в валентной оболочке их атомов полного октета электронов. Устойчивость такой валентной э [ектронной оболочки проявляется в высоких энергиях ионизации элементов группы 8А (см. разд. 6.5, ч. 1). [c.286]

Т. е. при образовании замкнутого кольца из четырех электронов устойчивость должна понижаться. Это подтверждается экспериментальными данными. В частности, было показано, что соединение 60 (К = СОРЬ) в реакциях обмена отдает свой протон примерно в 6000 раз медленнее, чем соединение 61 (К = СОРИ) [134]. При К = СЫ это соотношение достигает 10000 [135]. Это свидетельствует о том, что 60 намного труднее образует карба- [c.81]

Существование в Периодической системе вставных d и /-рядов существенно влияет на ионизационные потенциалы и атомные (ионные) радиусы последующих элементов. Особенно велико влияние заполненного 4/1 -слоя, которое называется лантаноидным сжатием (контракцией). Это явление заключается в том, что наличие завершенного 4/14-уровня способствует уменьшению объема атома за счет взаимодействия оболочки с ядром вследствие последовательного возрастания его заряда. Поэтому, наприм(ф, с увеличением атомного номера в ряду лантаноидов происходит неуклонное уменьшение размеров атома. Это же явление объяенж т целый ряд особенностей, характерных для d- и sp-элементов VI периода, следующих за лантаноидами. Так, лантаноидная контракция обусловливает близость атомных радиусов и ионизационных потенциалов, а следовательно, и химических свойств -элементов V и VI периодов (Zr—Hf, Nb—Та, Мо—W и т. д.). Особенно ярко это выражено у элементов-близнецов циркония и гафния, поскольку гафний следует непосредственно за лантаноидами и лантаноидное сжатие компенсирует увеличение атомного радиуса, вызванное появлением дополнительного электронного слоя. Эффект лантаноидной контракции простирается чрезвычайно далеко, оказывая влияние и на свойства sp-элементов VI периода. В частности, для последних характерна особая устойчивость низших степеней окисления Т1+ , РЬ , Bi+з, хотя эти элементы принадлежат, соответственно, к III, IV и V группам. Это объясняется наличием так называемой инертной б52-эле- ктронной пары, не участвующей в образовании связей группировки электронов, устойчивость которой опять-таки обусловлена лантаноидной контракцией. У таллия, свинца и висмута участвуют в образовании связи лишь внешние бр-электроны (Tl[6s 6p ], Pb[6s 6p2], Bi[6s 6p ]). Аналогичное явление актиноидной контракции , по-видимому, также должно наблюдаться, хотя и в меньшей степени. Однако проследить это влияние пока невозможно вследствие малой стабильности трансурановых элементов и незавершенности VII периода. Таким образом, положение металла в Периодической системе и особенности структуры валентной электронной оболочки играют определяющую роль в интерпретации химических и металлохимических свойств элементов. [c.369]

Радикальные реакции. Число реагентов, служащих инициаторами гомолитических реакций, сравнительно невелико. К ним относятся бирадикалы (свободные радикалы,, содержащие два неспаренных электрона), устойчивые свободные радикалы, свободные радикалы с коротким периодом существования (короткоживущие), ионы, способные участвовать в процессе, сопровождающемся переходом одного электрона, а также соединения, содержащие такие связи, которые под действием тепла или света могут разрываться гомо-литически. Ниже приводятся примеры таких веществ. [c.193]

Устойчивость триарилметильных радикалов существенно зависит от природы арильных групп. В общем случае с увеличением возможностей рассредоточения электронного облака валентного электрона устойчивость свободных радикалов возрастает. Так, например, гексафенилэтан диссоциирован в бензоле (концентрация 2—3%) при 5° на 2—3%, а гекса-п-бифенил-этан и декафенилбутан в тех же условиях диссоциированы с образованием соответственно три-п-бифенилметильных и пентафенилэтильных радикалов на 100% (табл. 1). [c.238]

Карбанионы. Структура и лерегруппировки карб-анионов изучены мало. Одна из основных причин состоит в том, что адекватный расчет требует включения в базис диффузных (ридберговских) орбиталей. По существу даже вопрос об электронной устойчивости отрицательных ионов изучен недостаточно. Последние расчеты [71]1, выполненные в достаточно полном базисе и с учетом электронной корреляции, показывают, что метильный анион не стабилен по отношению к отрыву электрона (по крайней мере в газовой фазе). Проблема стабилизации карбанионов в растворах тесно связана с проблемой сольватированного электрона, эти вопросы выходят за рамки тематики данной книги. Поэтому ограничимся лишь литературными указаниями. Ряд отрицательных углеводородных ионов рассчитан методом NDO в [72] неэмпирические расчеты простых структур (СНз, СгН , С2Н3") в основном в связи с проблемой инверсии у карбанионного центра проведены в [73, [c.162]

Модель легко распространить на те случаи, когда атом А окружен пятью, шестью или большим числом пар электронов. Устойчивые геометрические конфигурации, предсйазываёмые для молекул на основании моделей локализованных пар электронов приведены в табл. 3.1. [c.106]

В одной из своих работ Сиборг [S16] высказался в пользу гипотезы об актинидах, составляющих группу, подобную группе редкоземельных элементов, причем эта группа начинается с нейтрального актиния (аналогично тому, как и группа лантанидов начинается с лантана) нейтральный атом актиния имеет один 6й -элек-трон, и дальнейшее построение группы характеризуется постепенным заполнением 5/-орбит, причем первый 5/-электрон появляется в нейтральном атоме тория, а седьмой 5/-электрон (устойчивая наполовину заполненная 5/-оболочка) находится в атоме кюрия. Если считать, что три из 5/-электронов легко отдаются актинидами, то химические свойства тория, протактиния и урана, а также свойства трансурановых элементов можно хорошо объяснить. [c.192]

Состояние со степенью окисления П. Наличие соединений с низкой степенью окисления указывает на то, что в образовании связи со стороны атома участвует менее четырех электронов. Хотя степень окисления углерода в СО обычно считают равной двум, но это лишь формально,так как атом углерода использует для образования связи больше двух электронов. Устойчивые соединения с валентностью углерода, действительно равной дву.м, неизвестны (см. ниже) то же можно сказать и о кремнии. Однако соединения со степенью окисления свинца, равной двум, являются y тoйчивы ш, и они преобладают в химии свинца. Все соединения Р. 5п (за исключением случая, когда К=С5Н5) в действительности являются соединениялш Sп(IV), и в [c.308]

В том же году Дж. Дж. Томсон [7] опубликовал работу, явившуюся первой широкой попыткой согласовать химические свойства с электронной структурой. Поскольку его теория оказалась в значительной степени ошибочной, мы не будем обсуждать ее подробно, а лишь отметим, что Дж. Дж. Томсон считал валентность результатом стремления атомов достигнуть электронной устойчивости. Благородные газы электроустойчивы, а потому и не проявляют никакой валентности, а все другие атомы стремятся приобрести или отдать корпускулы (т. е. электроны). Они достигают этого путем переноса корпускул от одного атома к другому, приобретая при этом отрицательные или положительные заряды, играющие роль валентных сил. Эти идеи вошли во все последующие электронные теории валентности. Томсон, однако, ошибался, полагая, что при образовании химических связей всегда имеет место полный перенос электронов от одного атома к другому. [c.33]

В остальном теория Льюиса базируется на концепции, являющейся практически термодинамической. Все изменения, имеющие место во вселенной, происходят таким образом, что в результате этого достигается ббльшая устойчивость изменяющейся системы. Если в процессе химической реакции изменяются валентные связи, а в образовании этих связей участвуют электроны, то можно уверенно постулировать, что химическое превращение будет происходить таким образом, чтобы в этом процессе возрастала устойчивость электронной оболочки. Если элемент не проявляет тенденции вступать в реакции, то устойчивость электронной оболочки в этом элементе достигла, очевидно, исключительно высокой степени. Примером этого являются благородные газы, как на это указывал уже ранее Томсон, излагая свою электронную теорию. Поэтому мы можем рассматривать их в качестве критерия того, какие конфигурации электронов будут наиболее устойчивьши. Так как гелий устойчив, то мы можем заключить, что два электрона в К-оболочке представляют весьма устойчивую конфигурацию. Точно так же, рассматривая структуры остальных благородных газов, мы можем признать, что октет электронов во всех последующих оболочках ведет к электронной устойчивости по крайней мере в тех случаях, когда такая оболочка является внешней электронной оболочкой. [c.472]

Существует небольшое число устойчивых молекул или комплексных ионов (не соде >жащих переходных элементов), в которых общее число электронов нечетно. Можно ожидать, что такие нечетные молекулы будут подвержены полимеризации, в процессе которой 01И1 будут спаривать свои непарные электроны. Устойчивость нечетных молекул вызывается наличием трехэлектронных связей, возникающих при резонансе между двумя формами А В и А В. Если принять, что каждый атом имеет одну устойчивую орбиту, то два (спаренные) электрона занимают одну из орбит, а третий электрон — вторую. Как и в случае одноэлектронной связи, энергия резонанса [c.74]

Некоторые представления предыдущего раздела станут, вероятно, более понятными после рассмотрения кривой потенциальной энергии двухатомной молекулы. Такая молекула состоит из двух положительно заряженных ядер и некоторого числа электронов. Устойчивому состоянию молекулы соответствует минимум потенциальной энергии системы. Этот минимум появляется в результате равновесия между отталкиванием двух положительно заряженных ядер и притяжением электронов к ядрам, обусловливающим связь. Отталкивание прояв- [c.34]

Катион хиназолиния реагирует с нуклеофилами с образованием 4-аддукта (45), несмотря на то, что положение 2 более л-дефицптно. Несомненно, что образованию имеющего хинопд-ную структуру 2-аддукта (46) препятствует его пониженная я-электронная устойчивость. [c.226]

Фотовозбуждение переводит один электрон устойчивой моле кулы на более высокий энергетический уровень. В этом состоянии спин электрона может быть антипараллельным спину его партнера, тогда состояние системы по-прежнему останется син-глетным. Но возможны и такие переходы, когда спин электрона, перешедшего на более высокий энергетический уровень, становится параллельным партнеру, тогда результирующий спин будет равен 1, а мультиплетность равна трем. Состояние системы будет триплетным и обозначается символом Т. Схема физических процессов, вызванных возбуждением и дезактивацией молекулы, показана на рис. 61. Как видно из схемы, электронно-возбужденная молекула может разными путями (излучательными и безыз-лучательными) возвращаться в основное состояние. Безызлуча-тельные переходы каскадного типа могут происходить как в [c.305]

Фотовозбуждение переводит один электрон устойчивой молекулы на более высокий энергетический уровень. В этом состоянии спин электрона может быть антипараллельным спину его партнера, тогда состояние системы по-прежнему останется синглетным. Но возможны и такие переходы, когда спин электрона, перешедшего на более высокий энергетический уровень, становится параллельным партнеру, тогда результируюш,ий спин будет равен 1, а мультиплетность равна трем. Состояние системы будет триплетным и обозначается символом Т. Схема физических процессов, вызванных возбуждением и дезактивацией молекулы, показана на рис. 75. Как видно из схемы, электронно-возбужденная молекула может разными путями (излучательными и безызлучательными) возвращаться в основное состояние. Безызлучательные переходы каскадного типа могут происходить как в синглетном состоянии, так и в триплетном. Молекула постепенно переходит из одного колебательного состояния в другое до более низкого электронного уровня. Энергия, выделяющаяся при этом, передается безызлучательным процессом другим молекулам среды. Безызлучательные переходы между состояниями одинаковой мультиплетности называются внутренней конверсией. [c.317]

В — р-нафтил, фенил, бензил, этил и циклогексил) при восстановлении образуют окислительно-восстановительные пары типа А/А и А"/А [95]. Устойчивость моноанионного комплекса А обусловлена высокой способностью лигандов к делокализации перенесенного электрона. Устойчивость дианионных комплексов, образующихся на второй обратимой стадии, зависит в заметной мере от природы В. Электрохимически доказано образование частиц А для комплекса П1 и для тех комплексов И, в структуре которых имеются радикалы, обеспечивающие делокализацию перенесенного заряда за границами хелатпого узла (т. е. В — р-нафтил или фенил). [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология