Метан Дипольный момент

Очень ценно найти количественный показатель для характеристики сил притяжения между молекулами. Такие показатели, как температура кипения и дипольный момент молекул, оказываются не однозначными. Это, очевидно, обусловлено тем, что они лишь косвенно характеризуют притяжение газа к сорбенту. Действительно, температура кипения зависит от сил притяжения молекул газа между собой, а не к сорбенту. Разность в температурах кипения азота и метана не на столько велика, чтобы ею можно было объяснить тот факт, что азот сорбируется в 4 раза меньше, чем метан. Дипольный момент молекул изменяется вследствие их поляризации при сближении с другими молекулами. [c.34]

Какие из значений дипольных моментов (1,79 1,83 1,64) принадлежат хлорметану, бромметану, иод-метану Объясните, почему алкилгалогениды нерастворимы в воде. [c.42]

Поскольку разность электроотрицательностей углерода и водорода крайне низка, дипольные моменты столь малы, что их очень трудно измерить. Например, дипольный момент изобутана составляет 0,132 Д [27], а пропана — лишь 0,085 Д [128]. Метан и этан, будучи совершенно симметричными молекулами, не имеют дипольных моментов [30]. Однако дипольные моменты некоторых органических молекул высоки, более 7 Д. [c.32]

В табл. 1 приведены дипольные моменты некоторых веществ. Из табл. 1 видно, что дипольный момент отсутствует у неполярных молекул (метан, бензол) и весьма высок у воды, что обусловливает ее свойства хорошего [c.13]

Отсутствие неподеленных пар в молекуле СН4, во-первых, приводит к заметному упрочнению связей и, во-вторых, делает метан гораздо менее реакционноспособным по сравнению с соединениями элементов 15-17 й групп. Высокая симметрия sp -гиб-ридных орбиталей приводит к тому, что тетраэдрические молекулы метана лишены дипольного момента и поэтому межмолекулярные силы слабы, а отсутствие неподеленных пар на атомах углерода делает невозможным образование водородных связей в жидком СН4, что сразу же сказывается на его физических свойствах. [c.305]

Проведенное рассмотрение сил физической адсорбции, действующих между твердым телом и молекулой адсорбированного газа или пара, показывает, что в общем случае дисперсионные силы присутствуют всегда и, если только адсорбированные молекулы не обладают сильным дипольным моментом, будут давать основной вклад в полную энергию адсорбции. Их зависимость от расстояния такова, что первый слой адсорбированных молекул удерживается сильно, а следующие слои слабее причем энергия взаимодействия для них ненамного превосходит скрытую теплоту сублимации или испарения. Дисперсионные силы значительно больше в микропорах, чем над плоской поверхностью, и наиболее слабые они над выступами. Если твердое тело — ионный или металлический кристалл, электростатические силы будут также проявляться, но для ионных изоляторов они относительно малы, если адсорбируемые молекулы неполярны (например, аргон, метан). Электростатические силы заметно усиливаются и, возможно, становятся преобладающими, если адсорбируемые [c.29]

Таким образом, замещение СХз на X в насыщенном углеродном соединении не изменяет дипольного момента. Последовательное замещение метильных групп парафина на водород превращает его в метан, котО рый, по тем же соображениям, неполярен. [c.82]

Приведенные выше эффективные заряды атомов вычислялись в предположении, что дипольный момент связи С—И в метане равен нулю. [c.296]

При химических применениях изложенных представлений важно отдавать себе полный отчет в существе дела. Поскольку непосредственно доступен для измерения лишь полный дипольный момент молекулы, разделение полного момента на моменты отдельных связей производится лишь для удобства анализа (например, для введения правила аддитивности) или с целью более летального описания химических свойств молекулы (например, при рассмотрении изменения дипольного момента при повороте одной из связей относительно остальной части молекулы). Следовательно, отдельные атомные диполи не являются объективными реальностями. Высказывалось мнение [137], что их поэтому не следует принимать во внимание при определении моментов связей. Однако если атомные диполи не учитывать при рассмотрении связей С—Н, то полярность всегда будет С"Н+. Выше утверждалось следующее если представлять связь одной наилучшей возможной схемой спаривания, то два спаренных таким образом электрона будут иметь совокупное облако заряда, для которого вероятное направление дипольного момента соответствует +H в метане и С Н+ в ацетилене. Этот момент не обязательно совпадает с тем, который наблюдается при повороте связи С—Н относительно остальной части молекулы (см. раздел 8.13). [c.236]

Схема векторного сложения моментов группе — Н в метане, в результате чего получается нулевой дипольный момент. [c.59]

Полученные на основании квантовомеханических расчетов значения моментов С—Н-связей очень сильно зависят от использованных приближений и варьируют, например, для связи С—Н в метане от -Ь0,6 (С"Н+) [8] до —2,8 О (С+Н ) [9]. Даже в наиболее корректных расчетах не был принят во внимание целый ряд факторов (вторичные дипольные моменты, индуцируемые в системе электронов, непосредственно не участвующих в связывании, индуктивное взаимодействие различных углерод-водородных связей, пространственные взаимодействия и др.). Учет каждого из них мог бы серьезно отразиться на конечном результате. [c.70]

Влияние индукционных эффектов на дипольные моменты связей (в D) в галогензамещенных метанах [c.171]

Чтобы избавиться от этих трудностей, вводят дипольные моменты не связей, а групп. При этом в качестве момента группы X принимается разность дипольных моментов производного Н—X и стандартного соединения К—Н, равная разности дипольных моментов группы С—X и связи С—Н. За стандартное соединение обычно принимается либо метан, либо бензен, дипольные моменты которых вследствие молекулярной симметрии равны нулю независимо от направления и величины диполей связей С—Н. [c.187]

Некоторые молекулы обладают постоянными электрическими диполями, т. е. центры тяжести отрицательного и положительного электрических зарядов в молекулах не совпадают. Это относится к большинству несимметричных молекул. Например, вода, ацетон, нитробензол и хлороформ обладают дипольными моментами, в то время как метан, четыреххлористый углерод, бензол и л-динитробензол ими не обладают. В приложенном электрическом поле полярные молекулы стремятся ориентироваться таким образом, чтобы их полярные концы противоположных знаков были направлены друг к другу. О таких молекулах говорят, что они, кроме временной деформационной поляризации, свойственной всем молекулам, испытывают ориентационную поляризацию. [c.28]

Следует отметить, что если два атома хлора отталкиваются сколько-нибудь сильно один от другого, когда они находятся в непосредственном соседстве, то трудно ожидать, что эффект поля будет заметным, когда атомы хлора находятся в более удаленных частях молекулы. Это подтверждается измерениями дипольного момента г/г/с-2,3-дихлор-2-бутена, которые приводят к заключению, что тетраэдрическое расположение углеродных связей здесь не дефор--мировано [31]. Джонстон и Деннисон [32] на основании измерения моментов инерции также пришли к выводу, что метильные группы в метане и в галоидных метилах имеют одинаковую величину. Хотя эти немногие примеры не исчерпывают всей литературы по данному вопросу, но они достаточно ясно показывают, что эффект поля атомов хлора не настолько силен, чтобы вызывать большие изл енения углов мел<ду связями. Так как поперечная поляризуемость электронов в С—С1 связи составляет лишь около 57% от продольной поляризуемости [33], то можно полагать что этот эффект поля действительно очень невелик. Вместе с тем, так как связь С—С1 является в очень сильной степени полярной связью, то этот вывод можно, повидимому, распространить и на другие атомы, связанны е с углеродом ковалентными связями. Однако данные, приведенные ниже, показывают, что совершенно иное имеет место в тех случаях, когда атомы являются свободными полюсами. [c.95]

НЫХ молекул активны в близкой инфракрасной области, вследствие чего наблюдаются колебательно-вращательные полосы. Некоторые виды колебаний даже тех молекул, которые являются симметричными в их равновесном состоянии, сопровождаются смещениями ядер, которые разрушают симметрию и приводят к возникновению результирующего дипольного момента. Не все виды колебаний активны, но даже у таких симметричных молекул, как метан, некоторые колебания способны взаимодействовать с инфракрасным излучением. Если многоатомная молекула имеет результирующий дипольный момент в ее основном состоянии, то она может давать как чисто вращательный, так и колебательно-вращательный спектр. Все многоатомные молекулы, подобно двухатомным, способны давать полосатые электронные спектры, независимо от того, полярны или неполярны они в их нормальном состоянии. [c.184]

Уравнение Клаузиуса — Мосотти не отражает зависимость мольной поляризации от температуры. И действительно, имеется много веществ, для которых такая зависимость отсутствует. Среди газов к таким веществам относятся Н , Мо, О2, все углеводороды симметричного строения метан, этилен, ацетилен, бензол и т. д. Однако имеется весьма много веществ, для которых мольная поляризация зависит от температуры. Например, для аммиака при Т = 292,2° К Р = 57,57 см 1моль при Т = 466,0° К Я = 39,59 см 1моль. Для второй категории веществ характерно именно уменьшение мольной поляризации с повышением температуры. П. Дебай связал этот факт с наличием у таких молекул дипольного момента и в отсутствие внешнего электрического поля. Происхождение такого постоянного дипольного момента объясняется природной асимметрией молекулы. При внесении вещества, состоящего из полярных молекул, в электрическое поле возникающая поляризация связана с двумя причинами [c.258]

Если рассматрршать дипольный момент как векторную сумму, то очень легко объяснить, почему такие молекулы, как метан, четыреххлористый углерод, г/ а-дихлорбеизол, не имеют дгшольного момента, а хлорбензол, мета- и о/ то-днхлорбензолы обладают дршольньш моментом, причем [c.86]

Молекулы можно классифицировать согласно симметрии их вращения (т. е. по относительным значениям главных моментов инерции). Простейшими молекулами, имеющими вращательный спектр, являются двухатомные и линейные многоатомные, у которых два момента инерции одинаковы, а третий равен нулю. Следующим простейшим типом молекул с точки зрения симметрии вращения являются сферические волчки (с тремя равными моментами инерции), например метан. Сферические волчки не имеют вращательных ИК-спектров, поскольку в процессе вращения молекулы дипольный момент не изменяется. Более сложным типом волчков являются симметричные волчки (с двумя равными моментами инерции), к которым относятся молекулы КНз и СбНб. Самый сложный тип волчков - асимметричные волчки (с тремя неравными моментами инерции). Это, например, молекулы Н О, С2Н4 и большинство многоатомных молекул. [c.137]

Остается упомянуть о критериях, используемых для определения матрицы преобразования 1). В случае симметричных молекул, таких, как метан, можно воспользоваться тем, что в молекуле имеются эквивалентные атомы или связи. Скажем, если нас интересуют какие-либо свойства связи С—Н (например, ее дипольный момент) в молекуле СН4, следует провести такое преобразование исходной системы молекулярных орбиталей, которое позволит найти четыре физически эквивалентные орбитали, описывающие четыре связи С—Н в метане. Оказывается, что, если молекулярные орбитали найдены методом МО ЛКАО в минимальном базисе атомных орбиталей (см. обсуждение молекулы С2Н4 в разд. 6.6), симметрия системы позволяет определить все параметры соответствующей матрицы преобразования. [c.304]

Посколькз дипольный момент связи С—Н неизвестен, вычисления производились при трех предположениях о величине этого момента в метане р = 0,3 дебая, р = О и р = — 0,3 дебая. Во всех трех случаях получались сходные результаты. П риведенные выше эффективные заряды атомов вычислялись в предположении, что дипольный момент связи С—Н в метане равен нулю. [c.236]

Молекулы, состоящие из одинаковых атомов (Но, lg и т. д.)> не имеют дипольного момента. Не имеют его и молекулы, хотя и состоящие из разных атомов, но имеющие достаточно большую электросимметрию, как, например, метан, четыреххлористый углерод и т. д. Напротив, молекулы, состоящие из разных атомов, но с достаточной асимметрией электрического строения, обладают дипольным моментом, как, например, СО, НС1, Hg l и т. д. Отдельным видам связи можно приписать определенные моменты, которые могут взаимно компенсироваться в том предельном случае, когда молекула имеет дипольный момент, равный нулю. В другом предельном случае, как это имеет место для определенных, особо полярных групп, значение их момента доминирует в молекуле, и они сообщают всей молекуле более или менее постоянное значение дипольного момента. [c.57]

При замещении одного водородного атома в метане, где взаимно компенсируются связи С — Н, другой группой, имеющей дипольный момент, например, хлоро>1, мы получаем (наибольшую) несимметричность зарядов. Из хлорпроизводных метана, дипольный мОмент больше всего у монохлорметана 1(1,86) и уменьшается с возрастанием числа атомов С1. Он равен 1,57 у дихлорметана, 1,15 у трихлорметана и, наконец, достигает нуля у четыреххлористого углерода вследствие того, что снова появляется высокая степень симметрии. [c.61]

Коулсон [2], пользуясь волновыми функциями самосогласованного поля метана, вывел для дипольного момента связи С—Н значение 0,4 > с полярностью С+Н. Аналогичный результат с помощью более упрощенной квантово-механической обработки был получен Хартманом [4]. Обзор других ранних работ, связанных с вычислением значений момента С—Н-связи, сделан Джентом [5]. Приняв для момента С—Н-связи в метане величину, предложенную Коулсоном, Джент указал, что повышение -характера гибридной орбитали углерода, участвующей в связи с водородным атомом, должно приводить к обращению направления момента С—Н-связи в ацетилене по сравнению с моментом этой связи в метане. ]Момент связи С—Н в этилене, согласно [5, 6], близок к нулю, а ее полярность в ацетилене (С Н+) противоположна полярности в метане [7]. Принципиальное значение этих данных заключается в вытекающем из них выводе о существенной зависимости величины дипольного момента связи от характера гибридизации составляющих ее атомов. [c.70]

Дипольные (йоменты галогензамещенных метанов. Учет индукции по методу Смита приводит к значению дипольного момента хлороформа 1,12 D, которое хорошо согласуется с опытной величиной. Этот результат можно объяснить изменением величин первичных диполей С—Н и С—С1 под влиянием поляризующих групп С—С1. В табл. 32 приведены рассчитанные по данным работы [4] значения моментов связей С—На и С—Н в галогензамещенных метанах (хс-на1 = ена1 с-наь ис-н = ен./ с-н. Эти данные показывают, что накопление в молекуле полярных связей С—Hal приводит к появлению индуцированных моментов, заметно снижающих эффективные моменты связей С—Hal. В то же время в связях С—Н появляются сравнительно небольшие наведенные диполи с полярностью Н+С". [c.171]

Отмеченные отклонения от аддитивности для о-дизамещенных бензенов могут быть объяснены индукционным взаимодействием между двумя 0-заместителями. Это частный случай изменения групповых моментов или моментов связей под влиянием близкорасположенных электроотрицательных групп, или взаимной поляризации диполей, приводящей к уменьшению соответствующих дипольных моментов. Наиболее наглядно такое уменьшение может быть продемонстрировано на примере галогензамещенных метанов. [c.192]

Поскольку полярное сопряжение обусловливает перераспределение электрических зарядов в молекуле, оно сказывается на дипольных моментах молекул. Именно влиянием полярного резонанса принято объяснять существенные различия в значениях групповых моментов, определенных исходя из замещенных метанов и замещенных бензенов . [c.193]

Вышесказанное является примером класса (- -/,-1-Г). От указанного примера несколько отличается случай толуола. Здесь замещающая гр)шпа обладает только +/ э(дактом. Наличие в метильной группе толуола / эффекта установлено [62] измерениями дипольного момента. Так как метил имеет ту же степень электроотрицательности, что и атом водорода в углеводородах (это вытекает из измерений дипольных моментов насыщенных углеводородов), то обычно считалось, что в толуоле способность метильной группы отталкивать электроны является результатом замены водородного атома в метане притягивающей электроны и склонной к мезомерии фенильной группой. Так как способность фенила притягивать электроны, вызывающая - -1а эффект в момент замещения атома водорода в метиле на фенил, сохраняется и после завершения этого акта, то такое смещение электронов в молекуле толуола становится перманентным эффектом метильной группы (4- )- Эту мысль можно [c.110]

Как действуют различные факторы,поясняется на примере метана и этана. Связь С—С в этане слабее связи С—Н следовательно,связь С—С обладает в большей степени р-характером,чем связи С—Н, причем связи С—Н в этане обладают в большей степени s-характером и, казалось бы, должны быть прочнее, чем в метане.В метане все связи обладают дипольным моментом знака С Н" [52]. В этане связь С—С неполярна, поэтому электроны, ее образующие, здесь ближе к (are loser to) атому углерода, чем в связи С — Н, это в свою очередь ведет к большему отталкиванию между ними и электронами связей С — Н в метильных группах этана в результате полярность связей С — И увеличивается, сами связи становятся слабее,чем в метане. Таким образом, два фактора действуют в противоположных направлениях. [c.250]

Дипольный момент является вектором. То обстоятельство, что симметричные молекулы, например метан, лишены дипольного момента, не означает, что их отдельные связи не имеют полярности. Дипольный момент каждой связи С—Н в метане имеет определенную величину, но четыре вектора взаимно уравновешиваются. Дипольный момент СНзС1 равен 1,86 О. Он представляет собой, очевидно, равнодействующую трех связей С—Н и одной связи С—С1. Введение в метан новых атомов хлора уменьшает дипольный момент. У СНгСЬ он равен 1,591) и у СНС1з 1,01), у ССЦ дипольный момент отсутствует. [c.77]

Ван-дер-ваальсовы силы представляют собой наиболее общий тип межмолекулярного притяжения. Они могут возникать между любыми двумя молекулами и зависят не от постоянного, а от наведенного, дипольного момента. В молекуле, не имеющей постоянного дипольного момента, например в метане (СН4), временами может возникать наведенный ди-польный момент. Он возникает тогда, когда центр зарядов отрицательных электронов, быстро движущихся вокруг ядра атома, не совпадает с центром [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология