Заряды тетраэдрическое распределение

Почему происходит конформационное изменение В молекуле фермента имеется сложная сеть водородных связей. Появление отрицательного заряда на атоме кислорода тетраэдрического промежуточного соединения должно обязательно повлиять на распределение электронных плотностей внутри некоторых водородных связей, отдаленных от активного центра. Если молекула белка может существовать в нескольких энергетически эквивалентных конформациях, то возможна ситуация, когда изменение в распределении зарядов вызывает резкий переход из одного конформационного состояния в другое, причем подобный конформаци- [c.111]

Сам ион аммония и большинство его солей бесцветны. В твердом состоянии соли аммония образуют структуры, характерные для веществ со значительной долей ионной составляющей связи. Поэтому они хорошо растворяются в воде, почти сполна подвергаются электролитической ионизации. Структура иопа NHI— тетраэдрическая, в которой все вершины тетраэдра заняты атомами водорода, а азот находится в его центре. Положительный заряд равномерно распределен между всеми атомами водорода. По свойствам соли аммония похожи на соли калия вследствие близости ионных радиусов NH4 (0,142 нм) и (0,133 нм). Существенная разница заключается только в том, что соли калия, образованные от сильных кислот, не подвержены гидролизу, а соли аммония в водных растворах гидролизуются в очень слабой степени вследствие слабо выраженных основных свойств аммиака. [c.250]

Прецизионные исследования при различных температурах показали, что тетраэдр, хотя и близок к идеальному, но все же несколько отличается от такового. Две связи 51—О, обращенные к более круто наклоненному (в проекции на плоскость (0001) более короткому) ребру О—О, оказались несколько короче ( 0,1597 нм), чем связи, обращенные к противоположному более пологому ребр (0,1617 нм). Указанная неправильность тетраэдра весьма интересна с точки зрения возможного объяснения некоторых особенностей роста кристаллов кварца, распределения зарядов при пьезоэффекте и также при изучении парамагнитных характеристик кварца, о чем более подробно сказано ниже. Углы О—51—О также близки к идеальному тетраэдрическому и составляют 0)51102— 110,39°. Угол 51—О—51 при комнатной температуре равен 143,9°. [c.81]

Типы структур кристаллических гидроксидов металлов и гидроксид-оксидов МО (ОН) определяются поведением иона ОН в непосредственной близости от катионов. Мы можем выделить три типа поведения иоиа ОН" как иона а) с эффективной сферической симметрией, б) с цилиндрической симметрией или в) поляризованного так, что при этом возникает тетраэдрическое распределение заряда. В варианте (в) взаимодействие [c.354]

Тетраэдрическое распределение зарядов молекулы воды обычно сохраняют и в кристаллогидратах. В этом случае две вершины тетраэдра каждой молекулы воды обраш е-ны к положительно заряженным структурным единицам, две другие — к отрицательно заряженным. При этом часто наблюдаются контакты двух молекул воды друг с другом. В этом случае, как и в структуре льда, положительный участок одной молекулы обязательно контактирует с отрицательным участком другой. Если катион, вокруг которого расположены молекулы воды, является многовалентным, то в таких случаях часто оба отрицательных заряда молекулы воды (две вершины тетраэдра ) объединяются в одну и распределение зарядов вместо тетраэдрического становится треугольным. Две вершины треугольника несут положительные заряды (протоны). [c.373]

Как уже отмечалось, структуры полиморфных модификаций льда и структурно подобных ему гидратов дают основание считать, что строение молекулы воды в них отвечает тетраэдрическому распределению двух положительных и двух отрицательных областей заряда. Расположение ближайшего окружения молекул воды во многих кристаллических гидратах согласуется с таким тетраэдрическим строением молекулы воды. В гидратированных оксосолях молекула воды обычно связана, с одной стороны, с двумя атомами кислорода оксо-ионов, а с другой — с двумя ионами М+ или одним ионом М + следующим образом [c.400]

Теорию воды, связанной Н-связью, на ранней стадии ее развития дали Бернал и Фаулер [199]. При рассмотрении диэлектрической постоянной они использовали тетраэдрическое распределение зарядов типа [c.215]

Тетраэдрическое распределение зарядов молекулы воды обычно сохраняют и 1В кристаллогидратах. В этом случае две вершины тетраэдра каждой молекулы воды обращены к положительно заряженным структурным единицам, две другие — к отрицательно заряженным. При этом часто наблюдаются контакты двух молекул воды друг с другом. В этом случае, как и В структуре льда, положительный участок одной молекулы обязательно контактирует с отрицательным [c.341]

Рис. 101. Тетраэдрическое распределение заряда а) НзО

До сих пор рассматривалось такое положение, когда изолированный атом в возбужденном состоянии имеет два, три или четыре неспаренных электрона. К сожалению, нельзя проверить наши предсказания радиального или углового распределения электронов для изолированных атомов, но можно изучить молекулы, образованные этими атомами. Предполагают, что в ковалентных молекулах, в которых неспаренные электроны одного атома становятся спаренными с электронами окружащих атомов, электроны с параллельными спинами находятся как можно дальше друг от друга в соответствии с принципом Паули и принципом неразличимости. В качестве примера рассмотрим атом неона, у которого есть четыре пары электронов во внешней оболочке. Леннард-Джонс на основе принципа Паули предсказал, что наиболее вероятной конфигурацией каждой четверки электронов с параллельными спинами является тетраэдр. Далее, если пренебречь кулоновским отталкиванием, то не будет корреляции между двумя конфигурациями электронов с противоположными спинами, и их можно будет равновероятно найти в любой ориентации друг относительно друга. Однако следует напомнить, что у электронов с противоположно направленными спинами существует определенная тенденция к стягиванию, которому препятствует кулоновское отталкивание корреляция зарядов). Метода проверки такого взгляда на атом неона нет. Однако интересно отметить, что Ме, Аг, Кг и Хе имеют в твердом состоянии структуру с плотной кубической упаковкой, подобной тетраэдрическому метану, а не плотную гексагональную упаковку, найденную для гелия, хотя ранее для всех инертных газов последняя структура ожидалась в предположении, что их атомы должны быть сферическими . Теперь рассмотрим метан, в котором углерод может быть гипотетически представлен как с электронной конфигурацией неона. Когда четыре протона присоединяются к С , образуя СН4, притяжение протонов к электронам приводит к совмещению двух независимых четверок электронов, расположенных в вершинах тетраэдров. Так как молекула метана действительно тетраэдрическая, то это предсказание оправдывается, хотя механизм образования молекулы метана проверить нельзя. Суммируя все сказанное, можно считать, что наиболее вероятное расположение п электронов с одинаковыми спинами будет также и наиболее вероятным расположением п пар электронов. [c.205]

Следовательно, при образовании активированного комплекса изменяются углы между связями С—Н (от 109°, характерных для тетраэдрической конфигурации, до 120°, характерных для плоской). В ходе этой реакции изменяется ориентация молекул растворителя из-за изменения характера распределения заряда. Однако важнейшие изменения, связанные с перестройкой системы химических связей, все же происходят в пределах реакционного центра. [c.280]

Ион 18 может или потерять протон, или прореагировать с хлорид-ионом. Если он теряет протон, продуктом является ненасыщенный кетон механизм превращения аналогичен тетраэдрическому механизму, описанному в гл. 10, но с обратным распределением зарядов. При реакции с хлорид-ионом продуктом является р-галогенокетон, который можно выделить, так что результатом реакции является присоединение по двойной связи (см. т. 3, реакцию 15-35). Кроме того, р-галогенокетон может в условиях реакции терять НС1, давая ненасыщенный кетон, так что в результате имеет место механизм присоединения — отщепления. В случае несимметричных олефинов ацил-катион атакует преимущественно то положение, при котором имеется больше атомов водорода, что согласуется с правилом Марковникова (см. т. 3, разд. 15.7). [c.439]

Распределение электронов по молекулярным орбиталям тетраэдрического комплекса рассмотрим на примере иона МпО. Этот ион содержит 24 валентных электрона (семь электронов Мп, по четыре электрона от каждого из атомов О и один за счет заряда иона). [c.564]

Направленность гибридных орбиталей часто служила основанием для рассуждений о направленности химических связей, особенно при дополнительном условии, что наиболее прочные химические связи образуются по направлениям максимального перекрывания орбиталей двух соседних центров (критерий, использовавшийся при построении гибридных орбиталей Л. Полингом в начале 30-х годов). Более того, конструкции двух, трех и четырех эквивалентных орбита-лей, которые могут быть построены из одной 5 и трех р орбиталей у данного центра и которые получили название вр, зр и зр гибридных орбиталей, служили в свое время обоснованием линейного, тригональ-ного и тетраэдрического расположения соседних атомов (заместителей) у данного центра, хотя, как следует из всего вышесказанного, не гибридизация определяет расположение заместителей, а именно расположение заместителей определяет характер гибридизации орбиталей у данного центра. В частности, прямыми расчетами было показано, что если в базисе отсутствует 5-функция, то с тремя р-функциями, определяющими в конечном итоге сферическое распределение заряда у данного центра, получаются те же самые результаты для оптимального расположения четырех заместителей, например атомов водорода в метане, что и при использовании построений с гибридными орбиталями. [c.354]

Свободный неорганический фосфат можно представить как тетраэдрическую структуру с тремя отрицательными зарядами, распределенными между четырьмя атомами кислорода. Связывание соответствующих лигандов локализует эти заряды. Тетраэдрическую структуру, равномерное распределение электронной плотности (по атомам кислорода) и значения рКа при диссоциации протонов фосфорной кислоты (для Н3РО4 рК =2, рК2 = [c.117]

Изменения состава. Отношение Si/Al регулируется упорядоченным распределением атомов Si и А1 в тетраэдрических положениях. В шабазите это отношение может принимать значения 1 1,2 1и5 1. При этом для компенсации зарядов требовалось бы 3 Са-- - или бКа , 2 Са или 4 Na и 1 Са или 2 Na- - [152]. Отношение Si/Al = 1 несовместимо с числом доступных мест локализации катионов (2 на элементарную ячейку). Две другие комбинации осуществимы, по крайней мере, если исходить из числа доступных мест локализации катионов. [c.119]

Атомы водорода симметрично расположены вокруг углерода в молекуле метана. В молекуле воды две электронные пары остаются неподеленными, т. е. принадлежат атому кислорода. Это приводит к асимметрии в распределении электронного заряда и к отклонению угла связи О—Н от тетраэдрического угла 109,5°. [c.25]

Вопрос о взаимодействии воды с поверхностью глинистых минералов возник в связи с непосредственными нуждами грунтоведения, мерзлотоведения и почвоведения еще в средине XIX столетия. Однако началом действительно научного подхода к решению этой проблемы необходимо считать опубликованную в 1938 г. работу Хендрикса и Джефферсона, в которой были предложены структурные модели воды, адсорбированной на монтмориллоните, вермикулите, галлуазите и каолините. Эти модели, с одной стороны, были основаны на ориентировке адсорбированной воды около кислородных атомов или гидроксильных групп поверхности- слоистых силикатов, а с другой — на тетраэдрическом распределении зарядов в молекуле воды. Анализ литературных данных показывает, что характер взаимодействия воды с поверхностью и структура адсорбата тесно связаны с особенностями кристаллического строения различных типов глин. [c.100]

Ядра со спином имеют сферически симметричное распределение заряда и поэтому не взаимодействуют с электрическим полем молекулы. Ядра же со спином 1 и более имеют электрические квадрупольные моменты, и можно считать, что распределение заряда у этих ядер имеет форму сфероида, вокруг главной оси которого происходит вращение ядра. Квадрупольный момент может быть положительным (вытянутый сфероид) или отрицательньш (сплюснутый сфероид). Энергии сфероидальных зарядов зависят от их ориентации относительно градиентов окружающего электрического поля. В молекулах определенного типа, в которых преобладает сферическое или тетраэдрическое распределение заряда (например, в ионе аммония ЫН4), электрические градиенты либо отсутствуют, либо незначительны, вследствие чего не происходит возмущения квадрупольного момента за счет колебательных движений молекулы. Однако у большинства молекул градиенты электрического поля значительны и могут взаимодействовать с ядерными квадруполями. В результате колебательные движения остова таких молекул могут вызывать быстрые изменения спиновых состояний. Это еще один механизм обмена энергией между спиновой системой и решеткой, т. е. один из важных вкладов в спин-решеточную релаксацию он может приводить к заметному уширению резонансных сигналов. По этой причине линии в спектрах таких ядер, как или N (квадрупольный момент Q положителен) или О, и (Q отрицателен), могут быть настолько широкими, что их трудно или даже невозможно обнаружить. Ядерная квадрупольная релаксация может также оказывать влияние на ядра со спином /г, если они находятся в достаточной близости от ядра со ОПИНОМ 1. Мы рассмотрим эти вопросы в гл. 13. [c.35]

Из-за сферической формы атомов инертных газов можно ожидать, что в твердом состоянии последние будут иметь структуру плотнейшей упаковки это действительно было обнаружено. Гелий образует плотнейшую гексагональную упаковку, а остальные инертные газы — плотнейшую кубическую упаковку. Чтобы объяснить этот факт, было выполнено большое число теоретических расчетов относительной устойчивости ПКУ и ПГУ. Один из методов расчета предполагает суммирование парных взаимодействий ближайших соседей. Это приближение аналогично тому, которое делают при расчете энергии решетки для ионных кристаллов. В последнем случае определяют взаимодействие одного катиона с одним анионом и затем умножают на геометрический множитель, называемый константой Маделунга. Применив этот метод для кристаллов инертных газов, получили, что ПГУ значительно более стабильна. Однако это находится в противоречии с экспериментальными данными. Более того, нельзя объяснить, исходя из парного взаимодействия сферически симметричных частиц, преобладание ПКУ у инертных газов. Поэтому были предложены два других метода расчета. В первом из них, предложенном Катбертом и Линпетом [2], допускают, что распределение заряда не является сферически симметричным. Эти авторы предположили, что восемь внешних электронов распределены попарно на гибридных 8/7 -орбиталях, что приводит к тетраэдрическому распределению заряда. [c.263]

Через 20 лет после Хендерсона Бернал и Фаулер [4] опубликовали о воде статью, которая, возможно, остается до настоящего времени наиболее важной из всех ноявивщихся. К 1933 г. гексагональная структура льда была установлена благодаря рентгеновским методам исследования, форма и размеры молекул воды были известны в результате спектроскопических исследований, и ее обычная электронная конфигурация была полностью выяснена. Бернал и Фаулер показали, что при температурах, не слишком превышающих температуру замерзания, для мелкомасштабных взаимодействий воду можно рассматривать как имеющую своего рода нарушенную структуру льда. Они смогли объяснить качественно и часто полуколичественно, каким образом свойства молекул определяют тот замечательный ряд физических свойств, который так поразил Хендерсона. Приблизительно тетраэдрическое распределение зарядов в треугольной молекуле с двумя положительными центрами зарядов (доноры водородной связи) и двумя отрицательными зарядами (акцепторы водородной связи) было достаточным для того, чтобы объяснить высокие диэлектрическую проницаемость воды, поверхностное натяжение, теплоту парообразования, температуру плавления и множество других свойств. Эти короткие заметки, конечно, не могут дать полного обзора ряда новых интерпретаций, предложенных в этой замечательной статье. Безусловно, некоторые предположения Бернала и Фаулера оказались ложными и были вскоре опровергнуты. Однако основной подход, примененный в этой работе, стал фундаментом дальнейших исследований. [c.82]

Например, электростатическая свободная энергия заряда е, распределенного по сфере с радиусом г в среде с диэлектрической постоянной е, равна е 12вг. Если тот же заряд распределен по (л-1-1) сферам того же радиуса (таким образом можно смоделировать аннон кислоты ХОп (ОН)т), энергия уменьшается до е /2(п+1)ег. Это выражение отражает лишь направление эффекта, так как оно пренебрегает отталкиванием между зарядами, локализованными на отдельных атомах кислорода. Альтернативная модель, особенно пригодная для тетраэдрических ионов Х0 предполагает, что заряд локализован на одной сфере, объем которой в (л-Ы) раз больше одного атома кислорода в такой модели энергия равна ё /2(п+1У вг. [c.118]

Распределение электронов по молекулярным орбиталям тетраэдрического комплекса рассмотрим на примере иона МПО4, который содержит 24 валентных электрона (семь электронов Мп, по четыре электрона от каждого из атомов О и один за счет заряда иона). Это соответствует следующей электронной конфигурации иона в основном состоянии (осв) (л св) 1 ) в [c.516]

Волновая механика предложила более удовлетворительное объяснение строения молекулы воды. Известно, что, когда атом кислорода (15 2 2р ) соединяется с двумя атомами водорода (14 ), два из 2р-электронов образуют вместе с 15-электронами атомов водорода две одновалентные связи. При этом остаются два несиаренных 2/5-электрона. По Вервею [39], волновые функции этих двух электронов показывают увеличение концентрации отрицательного электричества в двух направлениях иод прямым углом к плоскости расположения ядер НОН. Вследствие этого распределение зарядов в молекуле воды близко к тетраэдрическому, причем в двух углах находятся положительные заряды, а в двух других — отрицательные . [c.425]

Каждый кристаллогидрат можно выразить схемой, показывающей распределение зарядов на структурных единицах. Так, на рис. 364 показана такая схема для N1804-ТНгО по Биверсу и Шварцу (1935 г.). Каждый атом N1 окружают 6 молекул воды, причем 4 имеют треугольную координацию (тип А), а 2 — тетраэдрическую (тип В). Если заряд атома N1, равный двум, поделить между шестью молекулами воды так, что треугольные получают в два раза больше, чем тетраэдрические , то 4 молекулы воды получают по 2 части и 2 — по одной. Иначе, для определения части заряда, приходящегося на 1 долю связи, надо поделить заряд атома N1 на 10 частей. [c.373]

Рассмотренные выше модели не учитывают ковалентный характер связей чтобы ввести поправку на этот фактор хотя бы приближенно, следует вдвое уменьшить формальные заряды. Искажение алюмосиликатного каркаса при изменении углов Т-О—Т должно изменить функции перекрывания молекулярных орбиталей, но количественные расчеты этого влияния не проведены. Для некоторых переходньк металлов тригональная и тетраэдрическая координация являются предпочтительными по сравнению с октаэдрической, в результате чего ионы этих металлов занимают не места I, а одинарные 6-членные кольца. Сильное влияние на распределение катионов оказывают остаточные молекулы, особенно в случае сильно поляризующих катионов. Наконец, данные ИК-спектроскопии относительно валентных и деформационных колебаний каркасов цеолитов показывают, что имеются небольшие различия, по-видимому связанные с типом соединения структурных блоков [131]. Кроме ТОГО положение полос в ИК-спектрах деолитов X и Y зависит от типа катиона (см. гл. 3). Совершенно ясно, что электростатические модели весьма полезны в качестве первого приближения, но чтобы учесть влияние многочисленных факторов, необходимо провести еще очень много дополнительных расчетов. Резонансные методы дадут нужные результаты, если исследования будут проводиться не на порошках, а на монокристаллах. [c.70]

С другой стороны, имеется ряд соедрнений, изоэлектронных с алмазом (например, ОаАз, 2п8, СиС1) и обладающих тетраэдрическими структурами, родственными структуре самого алмаза. Наиболее вероятно, что связи в таких кристаллах сходны со связями в алмазе, а отнюдь не являются чисто ионными. Каждый атом может образовать четыре связи при предварительном переносе электронов, обеспечивающем наличие у каждого атома четырех электронов. Результирующее распределение зарядов (Оа Аз , и Си СР" ) представляется, однако, еще [c.248]