Молекула с неподеленными парами электронов

Применяемый нами катализатор, полифталоцианин кобальта, представляет собой макрогетероциклическое соединение, полимер с объемной и линейной структурой, молекула которого состоит из простых мономерных единиц с атомами кобальта в центре каждой мономерной единицы. Как известно [107], при катализе реакции окисления тиолов фталоцианинами металлов, реакционным центром является атом металла, содержащий свободные с1-орбитали и способный образовывать донорно-акцепторную связь. В то же время ДЭГ содержит гетероатомы с неподеленными парами электронов и поэтому обладает способностью координироваться вблизи атомов переходных металлов, т.е. служить лигандами. [c.56]

После обозначения л-свя ей и неподеленных пар электронов атомов кислорода структура молекулы СО, принимает вид [c.55]

До сих пор мы интересовались главным образом установлением связей и неподеленных пар электронов в льюисовых структурах молекул и ионов. Но о строении молекул можно сообщить намного больше, чем это следует из льюисовой структуры. Молекулы и комплексные ионы имеют определенную геометрическую форму, и именно этот аспект их строения будет обсуждаться в данном разделе. [c.489]

Однако в КНз не все эти электронные пары эквивалентны. Льюисова структура КНз показывает, что в этой молекуле имеются три простые связи N—Н и одна неподеленная электронная пара. Известно, что все три атома водорода в КНз эквивалентны. Простое объяснение химической связи в КНз сводится к тому, что в этой молекуле имеются три локализованные связывающие электронные пары, находящиеся на орбиталях, образованных из 2р-орбиталей азота и 1х-орбиталей водорода (рис. 13-10). Согласно такой модели, неподеленная пара электронов находится на 2х-ор-битали атома азота. [c.559]

Льюисовыми структурами (валентаыми структурами, валентными схемами) называются графические электронные формулы молекул и комплексных ионов, где для обозначения обобществленных между атомами связьшающих электронных пар (связей) используются прямые линии (валентные штрихи), а для обозначения неподеленных пар электронов используются две точки. Для молекул и комплексных ионов, содержащих только элементы первого и второго периодов, наилучшие льюисовы структуры характеризуются тем, что в них каждый атом окружен таким же числом электронов, как атом благородного газа, ближайшего к данному элементу по периодической системе. Это означает, что атом Н должен быть окружен двумя электронами (одна электронная пара, как у Не), а атомы неметаллических элементов второго периода (В, С, К, О, Г) должны быть окружены восемью электронами (четыре электронные пары, как у 1 е). Поскольку восемь электронов образуют замкнутую конфигуращ1Ю 2х 2р , правило записи льюисовых структур требует окружать каждый атом элемента второго периода октетом (восьмеркой) электронов, и поэтому называется правилом октета. [c.501]

При подборе экстрагентов для извлечения НСЮ из водно-солевого раствора критерием служила основность растворителей, которые, согласно литературным данным [60-63, 65-70] и нашим предварительным исследованиям, обладают наибольшей способностью извлекать кислоты, образуя с ними непрочный комплекс. Такими соединениями являются кислород-, азот- и серосодержащие органические вещества, имеющие в составе своих молекул неподеленные пары электронов. [c.58]

Амины представляют собой органические основания. За счет свободной (неподеленной) пары электронов у атома азота их молекулы, подобно молекуле аммиака (стр. 130), могут присоединять протоны, отнимая нх, например, от молекул воды или кислот. С водой образуются комплексные гидроксиды, а с кислотами— солн замеш,енного аммония [c.496]

В присутствии третичных аминов, имеющих в молекуле неподеленную пару электронов на атоме азота, распад пероксида происходит по следующему механизму [c.22]

При сближении этих молекул неподеленная пара электронов донора переходит на свободный уровень акцептора, что приводит к возникновению положительного заряда у донора и отрицательного — у акцептора и тем самым к химической связи между ними. Образование донорно-акцепторной связи увеличивает валентность атомов. Так, в данном примере атомы В и N трехвалентны в молекулах РзВ и NHз, но четырехвалентны в молекуле РзВ"—Н+Нз. [c.131]

Опытным путем установлено, что в большинстве молекул неподеленная пара электронов как бы занимает один из углов координационного многогранника примерно с такой же конфигурацией, как и в случае молекулы, имеюш ей связь вместо неподеленной пары. [c.577]

Аналогично, в изоэлектронном ряду СН4, ЫНз, Н2О углы между связями, соответственно, составляют 109,5, 107,3 и 104,5°. Причина этих явлений заключается во влиянии на геометрию молекул неподеленных пар электронов. В соответствии с принципом Паули, электронные пары для химических частиц последних двух примеров должны располагаться в вершинах искаженного тетраэдра. [c.12]

Валентнонасыщенные молекулы могут образовать между собой химические соединения за счет донорно-акцепторного взаимодействия. Такое взаимодействие обусловлено наличием вакантной АО в одном из атомов акцептора и неподеленной пары электронов на АО одного из атомов молекулы донора. Донорно-акцепторная связь по своей природе ковалентна, так как осуществляется парой электронов, общей двум атомам. [c.57]

Молекула, подобная PF5, должна иметь структуру тригональной бипирамиды, потому что вокруг центрального атома фосфора нет неподеленных пар электронов. Однако длины аксиальных связей не обязательно должны совпадать с длинами экваториальных связей. Поскольку каждая аксиальная связь испытывает отталкивание от трех расположенных под углом 90° к ней связей, а каждая экваториальная связь испытывает отталкивание только от двух расположенных под углом 90° к ней связей, можно предсказать, что аксиальные связи должны иметь большую длину, чем экваториальные (взаимодействия под углом 90° намного сильнее взаимодействий под углами 120 и 180°, так как взаимное отталкивание электронных пар очень быстро уменьшается с увеличением расстояния между ними). Экспериментальные данные показывают, что аксиальные связи Р—F имеют длину 1,577 А, тогда как длина экваториальных связей составляет только 1,534 А. [c.495]

Три связи в этой молекуле обусловлены наличием трех пар электронов на молекулярных орбиталях тс , тс . и а . Две неподеленные пары электронов соответствуют, по крайней мере формально, взаимно компенсируемым вкладам в связь от электронов (aj (a ) . [c.528]

Энергетические уровни электронов в молекуле НР схематически изображены на рис. 12-12. Молекулярные орбитали и в сущности представляют собой орбитали неподеленных пар электронов на атоме фтора и поэтому могут обозначаться просто как 2р и 2р . Третья неподеленная пара электронов фтора занимает его 25-орбиталь. В молекуле НР восемь [c.532]

Рассмотренные примеры показывают, что хелатообразователь связывается с ионом металла значительно сильнее, чем обычный родственный ему лиганд. Из данных табл. 20-8 можно видеть, что константы образования этилендиаминовых комплексов на 8-10 порядков (т.е. приблизительно в миллиард раз) больше, чем константы образования комплексов тех же ионов металла с лигандами ЫНд. Связь аммиака и аминных хела-тообразователей с металлом относится к одному типу в обоих случаях неподеленная пара электронов на атоме азота в аммиаке или амине взаимодействует с металлом. Различие в константах образования комплексов с ННз и этилендиамином является отражением повышенной устойчивости последних, обусловленной вхождением связывающихся атомов лигандов в одну хелатную молекулу. Эта повышенная устойчивость иногда называется хелатным эффектом. Однако цианидный ион СК (который связывается с металлом через атом углерода) характеризуется намного более сильным притяжением к металлам, чем азотный атом аминных лигандов. Как показывают данные табл. 20-8, константы образования для циа-нидньгх комплексов на 3-13 порядков величины больше, чем для соответствующих этилендиаминовых комплексов. [c.245]

Молекулы типа NH3 или HjO могут быть описаны с использованием представлений о локализованных молекулярных орбиталях. Например, в NH3 имеются три связывающие электронные пары на трех локализованных орбиталях типа sp + Is), а также неподеленная пара электронов на оставшейся гибридной sp -орбитали. [c.595]

Последняя многоатомная молекула, которую мы обсудим здесь,-это анион, получаемый удалением двух протонов из молекулы серной кислоты,-сульфат-ион, SO4 . Как и в рассмотренном выше примере с H2SO4, с правилом октета в данном случае согласуется структура с простыми связями и тремя неподеленными парами электронов на каждом атоме кислорода [c.479]

Сокращение длины связей 81—О и 81—С1 можно объяснить исходя из валентных возможностей атомов кремния, хлора и кислорода. Известно, что атом кремния, валентное состояние которого описывается Ззр -гибридизацией, обладает акцепторными свойствами. У него все Зй-орбитали вакантны. Атомы кислорода и хлора обладают донорными свойствами. Они имеют неподеленные пары электронов.В процессе образования ЗЮЦ, 81(ОСгН5)4 и других подобных молекул неподеленная пара электронов донора переходит на Зй-орбиталь акцептора, которая становится общей как для донора, так и для акцептора. В результате этого возникает дополнительная связь между ними. Логично считать, что в подобных молекулах ковалентные связи атома 81 с атомами О или С1 усилены донорно-акцепторным взаимодействием. При такой двоесвязности сумма атомных радиусов близка к экспериментальному значению. Таким образом, наблюдаемое укорочение связей 81—0, 51—С1 и 81—С теоретически обосновано. Эти примеры показывают, что предсказать заранее значение той или иной длины связи не всегда возможно. Следовательно, экспериментальное определение геометрических параметров молекул является задачей весьма актуальной. С другой стороны, при интерпретации опытных значений длин связей необходим учет всех валентных возможностей взаимодействующих атомов. [c.212]

Основоположник так называемой координационной теории образования соединений высшего порядка (комплексных соединений) А. Вернер объяснял возможность соединения молекул с насыщенными (главными) валентностями наличием у них побочных валентностей. Механизм проявления побочной валентности оставался неясным. В настоящее время способность молекул с насыщенной главной валентностью (ковалентностью) вступать в соединения объясняется прежде всего возможностью образовывать парноэлектронные связи по донорно-акцепторному механизму, для чего у атомов одних должны быть свободные орбитали, а у атомов других молекул — неподеленные пары электронов. Однако в образовании соединений высшего порядка иогут участвовать водородные связи, диполь-дипольные силы взаимодействия и др. [c.107]

В заключение настоящего раздела следует отметить, что как уравнение Лондона, так и полуэмпирический метод пригодны для приближенных относительных оценок энергии активации, причем по-видимому, только при условии, ес,ли речь идет о взаимодействии атомов, имеющих один валентный s-электрон. Если в элементарном процессе принимают участие электроны, находящиеся на р-орбитах или, особенно, на гибридизированных орбитах 27, то часть энергии активации может быт обусловлена необходимостью изменения характера гибридизации. Так, папример, экзотермическая реакция гидрирования этилена, возможно, требует определенной затраты энергии на изменение валентного состояния атомов углерода (переход из тригональной конфигурации в тетраэдрическую). Наличие во внешней оболочке молекулы неподеленных пар электронов в некоторых случаях также может оказывать влияние на энергию активации. Например, в реакции H 1 + D H + 1D при взаимодействии атома с молекулой существенную роль должны играть неподеленные р-электроны атома хлора. Заметим, что, согласно расчетам Маги [898], выполненным при помощи полуэмпирического метода, активированный комплекс H... 1...D имеет трехугольное строение. [c.144]

Первые две стадии реакций контактного окисления, наряду с изложенными выше механизмами, могут протекать по механизму комплексообразования в тех случаях, когда катионы решетки сохраняют свою индивидуальность. Вервей [241 для обратных шпинелей , а затем Морин [25] — для окислов металлов с незапол- ненными З -уровнями электронов указали на такую возможность, объяснив возникновение в таких соединениях электропроводности присутствием в них ионов одного и того же металла в различных валентных состояниях и в эквивалентных позициях кристаллической решетки. Можно предполагать, что подобного рода механизм электропроводности возможен не только для окислов (в том числе и тройных систем окислов [26]), но и для многих полупроводниковых соединений переходных металлов. Базируясь на этих представлениях, Дауден [27 ] рассматривает хемосорбцию на поверхности и явления замещения одного сорбента другим как реакции образования и превращения комплексов по механизму и 8)у2-замещения. Киселев, [28] также рассматривает адсорбцию как процесс поверхностного комплексообразования, когда при возникновении донорно-акцеп-торных связей неподеленная пара электронов лиганда оказывается затянутой на внутренние орбитали атома решетки, являющегос центром адсорбции. При таком механизме адсорбированные молекулы всегда будут в той или иной мере реакционноспособны. Действительно, затягивание неподеленной пары лиганда на внутренние орбитали центрального атома приведет к деформации адсорбированной молекулы и ослаблению внутримолекулярных связей. Отметим попутно, что трактовка Киселева справедливо распространяет электронные представления и на механизм кислотно-основного гетерогенного катализа. Развивая представления теории поля лигандов, Руней и Уэбб [29 ] показали, что механизм реакций дейтеро- бмена, гидрирования и дегидрирования углеводородов на переходных [c.27]

Реакция начинается с нуклеофильной атаки атома углерода одной молекулы неподеленной парой электронов аминного азота другой молекулы диметиламиноизоцианата (XIX) полученный димер имеет строение XX [c.16]

Потому что 1) хлор — окислитель 2) у азота есть неподеленная пара электронов 3) молекула парамагнитна, а азот четырехковалентел 4) молекула парамагнитна, а ковалентность азота меньше четырех [c.234]

Поэтому при взанмоденствии молекулы NH3 с ионом водорода между ними возникает ковалентная связь неподеленная пара электронов атома азота становится общей для двух атомов, в результате чего образуется ион аммония KHt [c.130]

Льюисовы структуры. Обобществление электронных пар и связывающие электронные пары. Неподеленные пары электронов. Электронная конфигурация атомов благородных газов. Правило октета. Двойные связи, тройные связи и порядок связи. Незамкнутые оболочки. Формальные заряды на атс>. ау.. Изоэлгктрснныг молекулы. [c.464]

Необобществленные пары электронов, имеющиеся у атомов Р, называют неподеленными парами они представляют собой электроны со спаренными спинами, заполняющие орбитали и не принимающие участия в образовании связей. Энергия связи, т. е. энергия, необходимая для разрыва молекулы на два бесконечно удаленных атома, составляет 432 кДж моль для Н2 и только 139 кДж моль для Р . Относительно низкая устойчивость может быть частично объяснена электростатическим отталкиванием между неподеленными парами электронов на двух атомах фтора. [c.467]

Применение метода ОВЭП к конкретным многоатомным молекулам начинается с подсчета числа неподеленных электронных пар их цедтраль-ного атома и числа связанных с ним атомов., Будем называть суммарное ч"исло атомов, связанных с центральным атомом молекулы, и его неподеленных электронных пар стерическим числом (СЧ). Если у центрального атома А нет неподеленных пар электронов и его СЧ определяется просто числом связанных с А атомов X, то наблюдаемое геометрическое строение молекул согласуется с указанным на рис. 11-2. В каждом из примеров, при- [c.491]

Однако если один из присоединенных атомов заменяется неподеленной парой электронов центрального атома, молекулярная геометрия изменяется. Под молекулярной геометрией мы понимаем положение атомов, 1Шторое может быть определено экспериментально, а не расположение неподеленных пар электронов, о котором можно лищь высказывать предположения. Так, для молекул общего вида АХ3 и АХ2Е, где X-присоединенный атом, а Е - неподеленная пара электронов центрального атома А, получаются следующие структуры [c.492]

Перейдем теперь к рассмотрению молекулы SF4, в которой вокруг центрального атома серы имеются четыре связывающие пары электронов и одна неподеленная пара. Как должна располагаться неподеленная пара электронов в SF4 Согласно методу ОВЭП, можно утверждать, щр сильнее всего отталкиваются между собой две неподеленные пары (отталкивание типа НП—НП), меньше отталкивание между неподеленной парой и связывающей парои электронов (отталкивание НП—СП) и ни-мальным должно быть взаимное отталкивание двух связывающих пар электронов (СП—СП). Следовательно, в SF4 сильнее всего отталкивание между неподеленной парой и связывающей парой электронов, так как в этой молекуле у центрального атома имеется всего одна неподеленная пара. Если эта неподеленная пара находится на аксиально ориентированной орбитали центрального атома, то она должна отталкиваться от трех [c.495]

Таким образом, метод ОВЭП приводит к выводу об экваториальной ориентации неподеленной пары электронов в 8р4, так как она отвечает меньшему числу сильных отталкиваний под углом 90°. По аналогии с этим случаем можно понять, что вторая и третья неподеленные пары (например, в молекулах С1Рз и 1з соответственно) должны также располагаться на экваториальных орбиталях центрального атома, что позволяет объяснить предсказания формы молекул, сделанные на рис. 11-3. [c.496]

В качестве исключений из правил метода ОВЭП можно назвать также ионы ТеС1й, ТеВг и 8ЬВг , для которых экспериментально установлена правильная октаэдрическая структура, хотя все они относятся к молекулярным системам типа АХ Е и должны обнаруживать такое же отклонение от октаэдрической структуры, как описанная выше молекула ХеР . Эта особенность может быть объяснена большими размерами атомов Вг и С1, отталкивание между которыми, по-видимому, играет более важную роль, чем отталкивание между неподеленной парой электронов центрального атома и связывающими парами электронов. [c.499]

Если провести математические операции, выражаемые словами скомбинируем две атомные орбитали так, чтобы получить разрыхляющую и связывающие молекулярные орбитали , то обнаружится, что две такие атомные орбитали должны обладать достаточно близкими энергиями. В молекуле каждая из двух молекулярных орбиталей содержит 50%-ный вклад от Ь-орбитали каждого атома водорода. В противоположность этому если в молекуле АВ скомбинировать орбиталь атома А, обладающую очень высокой энергией, и орбиталь атома В с довольно низкой энергией, то математические выкладки покажут, что разрыхляющая молекулярная орбиталь представляет собой почти чистую исходную орбиталь атома А, а связывающая орбиталь - почти чистую исходную орбиталь атома В. Следовательно, пара электронов на такой связывающей орбитали в сущности находится вовсе не на настоящей ковалентной связывающей орбитали. На самом деле речь идет о неподеленной паре электронов на атомной орбитали атома В. Взаимодействие атомных орбиталей двух атомов с больщим различием в энергиях пренебрежимо мало. На примере молекулы НР мы увидим, что это означает, если принять во внимание частично ионный характер связи. [c.532]

Наиболее благоприятное направление приближения молекулы воды перпендикулярно этой плоскости четырех тяжелых атомов, с любой стороны от нее. На рис. 22-1, а показана наиболее благоприятная ориентация приближающейся молекулы воды. При такой ориентации неподеленная пара электронов в молекуле воды притягивается к положительному заряду на центральном атоме С тиоацетамида. Когда молекула воды сближается с этим аюмом С, не1Юделенная пара электронов притягивается к нему и между молекулами начинает образовываться частичная связь. Образование этой частичной связи приводит к двум последствиям оно ослабляет связь между атомами С и 8 в результате того, что электроны еще больше оттягиваются в сторону атома 8, и одновременно ослабляет связи О—Н [c.351]

В а-системе молекулы Н—С—Н принимают участие 5р"-гибридные орбитали атома углерода и хр-гибридные орбитали атома О. Между атомами С и О в результате перекрывания их р-орбиталей образуется я-связь, и на я-орбитали атома О имеется неподеленная пара электронов. Слабая длинноволновая полоса в спектре поглошения Н2СО соответствует переходу электрона с несвязываюшего уровня неподеленной пары на я -уровень. [c.526]

ВРз и ЫРз должны образовывать молекулярные кристаллы. В КРз важнейшую роль играют диполь-дипольные и лондоновские (вандерваальсовы) силы. В ВРз, кроме того, должны проявляться льюисовы кислотно-основные взаимодействия вследствие того, что неподеленные пары электронов на атомах фтора одной молекулы частично дони-руются к атомам В других молекул, [c.528]

Итак, если молейула имеет N атомов, то размерность соответствующей и-матрицы N X N. На главной диагонали записываются неподеленные пары электронов всех последовательно расположенных N атомов молекулы, а недиагональные элементы определяют характер связи (одинарная, двойная, тройная и т. п.) между соответствующими атомами. Определим теперь для каждой элементарной реакции ансамбль молекулы (АМ) как совокупность молекул — исходных реактантов или совокупность молекул — конечных продуктов реакции. Нетрудно видеть, что математическое представление АМ есть блочно-диагональная i e-мaтpицa, составленная из 2 -матриц, которые находятся на главной диагонали. Совокупность всех возможных АМ образует семейство изомерных АМ (СИАМ), которое характеризует химические превращения реактантов. Конечно, множество всех АМ из СИАМ может быть однозначно представлено совокупностью Р = В ,. . ., В -Ве-матриц. Причем каждая Де-матрица содержит всю информацию о химической структуре молекул, составляющих заданный АМ, т. е. всю информацию о распределении связей и об определенных аспектах распределения валентных электронов. Поэтому каждая химическая реакция будет представлять собой не что иное, как взаимопревращение АМ вследствие перераспределения электронов между атомными остовами. [c.174]

Структура и свойства связанного слоя определяются природой и свойствами каждого компонента в слое. Так, в случае разделения водных растворов полярных органических веществ структура связанного слоя, в отличие от структуры слоя, состоящего в основном из молекул воды, имеет дефектные участки. Это о бусловлено некомненсврован-ностью меж[молекулярных сил в участках раствора, где молекулы воды связаны с гидрофобными частями молекул растворенных веществ. Такая структура 1менее прочна, так, как водородные связи молекул оды, прилегающих к дефектным участкам, ослабляются из-за понижения донорной спо собности ОН-групп, поскольку неподеленная пара электронов этих молекул перестает служить одновременно акцептором протонов в водородной связи. [c.220]

Величина А в уравнении (111.12) должна отвечать общему числу соударений молекул Z. Но обычно расчет Z дает иные результаты. Это расхождение оказалось тем более значительным, чем сложнее реагирующие молекулы. Спешим оговориться — указанное несоответствие практически не отражается на температурной зависимости скорости реакции и поэтому на величине энергии активации. Удовлетворительно передавая зависимость k от Т, уравнение (111.12) приводит к преувеличенным абсолютным значениям /г, во много раз (в отдельных случаях до стомиллионнократ) превышающим опытные величины. Это объясняется тем, что для взаимодействия необходим не только избыток энергии, но и определенная взаимная ориентация молекул течению процессов способствует столкновение молекул в положениях, когда в соприкосновение приходят их реакционноспособные связи или неподеленные пары электронов. [c.115]

Донорно-акцепторная связь возникает также в ионе гидроксо-ния Н3О+, между донором НаО и акцептором — ионом водорода, где комбинирует свободная орбиталь (1 ) водородного иона (акцептор) с МО неподеленной пары молекулы воды (донор). Все три водорода в Н3О+ совершенно равноценны, т. е. донорно-акцепторная связь в Н3О+ неотличима от ковалентной. Прочность донорно-акцепторной связи может быть велика при образовании Н3О+ из Н+ и НаО выделяется 710 кДж/моль, комплекс ВР3 ЫНз перегоняется без разложения. Донорно-акцепторная связь может возникать и между атомами в кристаллах. Так, в кристалле 1п5Ь атом Тп предоставляет для связи вакантную низкую АО, а атом 5Ь — орбиталь неподеленной пары электронов. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология